Dari Penemu (Jalan-jalan Padang dan Jambi)

Hasil jalan-jalan dari Barat sampai ke Timur, melihat Potensi Air, Angin, Arus Laut yang sangat cocok dan sangat membutuhkan PLTMH Kincir Ismun.

Survey tanggal 14 – 20 Januari 2010 di Propinsi Sumatera Barat (Padang dan Jambi). Potensi air berlimpah. Listrik dari PLN belum masuk di beberapa puluh desa ini.

Dari Penemu (Kincir Arus Laut, Angin dan Kombinasi)

PEMBANGKIT LISTRIK KINCIR ISMUN: TENAGA ARUS LAUT, ANGIN DAN KOMBINASI ARUS LAUT - ANGIN (Yang timbul ditiup angin, yang tenggelam diputar arus air).  PENERANGAN DAN PABRIK ES BALOK PARA NELAYAN DI SEPANJANG PANTAI. OK JUGA RUPANYA. Memompa air laut, PABRIK GARAM MASYARAKAT, berlistrik gratis. Ujicoba di Pantai Siung, Gunung Kidul.

EFEK BERANTAINYA,  TAK TERKIRAKAN SEPERTI:

MENGHAPUS: Pengangguran, kemiskinan, kepadatan/kemacetan Kota Metropolitan dan Pulau Jawa, kesenjangan antara Si Kaya dan Si Miskin, antara kota dan desa sehingga tidak ada lagi kecemburuan yg memancing kerusuhan. Aman, makmur, bahagia, sentosa.

Dari Penemu, Sungai Kapuas (bagian 3)

UJI COBA di Sungai KAPUAS, panjang 1.000 km (1.000.000 m). Tiap 50 m dipasang 1 PLTMH Terapung KINCIR ISMUN, berarti AKAN terpasang 20.000 buah terapung untuk tiap KAMPUNG, tanpa jaringan terpadu. Tanpa merubah fungsi sungai sebagai sarana Transportasi (Gambar a, b, c, d). Air pasang dan surut tak apa-apalah (e). Bagaimana pula ratusan ribu sungai lainnya? Tantangan yang sangat-sangat menarik bagi kita semua.

Dari Penemu, Selokan Mataram (bagian 2)

Alangkah indahnya. PLTMH yang senyap, tanpa polusi suara, polusi padat, cair dan gas, di saluran irigasi SELOKAN MATARAM, YOGYA (dan di sungai-2 kecil, air buangan di seluruh Negeriku Tercinta).  5 – 10 kW / Unit Kincir. Tanpa merubah fungsi air sebagai sarana irigasi. Panjang Selokan 31,5 km (31.500 m). Bila jarak 50 m terpasang lagi 1 kincir, ”AKAN” kita pasang sekitar 600 buah kincir, 5.000 Watt/Unit. Dikelola 100% oleh masyarakat sekitar secara GOTONG ROYONG, tanpa jaringan terpadu (penghematan kabel dan kerugian listrik di jalanan). Industri apa pun bisa dibangun. Listriknya gratis selama air mengalir: Pabrik Es Balok untuk perikanan, tambak ikan, udang, Industri mebel/ukiran, las, kripik singkong dsb-lah.

Dari Penemu (Rumus Daya Kincir Ismun)

Lembaran sudu depan dan belakang membuka, air lewat celah antara. “Kelemahan” sifat air yang “Incompressible Fluids” (benda padat yang mengalir) seluruhnya dimanfaatkan sebagai TORSI (Momen Putar) GENERATOR LISTRIK.

Rumusnya begini:

Bila luasan total penampang sudu tercelup, dipukul air (A = m²), kecepatan arus air/angin, V = m/detik,  maka:

P_out = ½. M.V²/detik. η

      = ½. (A.ρ.V).V². η (Watt) = ½. (A.ρ)V³. η. (Watt Listrik, gratis)

ρ = berat jenis air = 1.000 kg/m³

η = Efisiensi Kincir = 40% (sedang ditingkatkan menjadi 60%)

Dari Penemu (bagian 1)

KINCIR ISMUN,

SARANA MEMBANGUNKAN MASYARAKAT PEDESAAN 

Konon Indonesia terdiri dari 17.500 buah pulau. Maka SARANA UTAMA untuk Pembangunan Masyarakat di segala bidang secara modern, mengolah, meningkatkan nilai tambah kekayaan alamnya yang berlimpah termasuk pembangun Industri Pedesaan sambil menjaga kelestariannya adalah TENAGA LISTRIK ramah lingkungan. Memanfaatkan Potensi Sumber Energi Alam unggulan tiap daerah yang selama ini mubazir bahkan dipandang sebagai bencana.

Listrik Murah, bila perlu Gratis, kapasitas dapat ditingkatkan sesuai kemajuan (tak terbatas). Bebas Krisis BBM dan Gas, berteknologi sederhana, mudah dalam pemasangan, pengoperasian dan perawatannya (Teknologi Tepat Guna/Pedesaan).

Pertanyaannya:  ”APA BISA  ya . . . ???”

Jawabnya: ”Insya ALLAH, ALHAMDULILLAH dengan KINCIR ISMUN ini, apa-apa BISA. Bahkan kombinasi tenaga air dan angin juga bisa”.

Kegagalan membawa BERKAH

Sudu TETAP (1986). Lembaran sudu depan menekan air ke bawah, yang belakang mengangkat air ke atas, putaran kincir tersendat-sendat. Generator terpasang tak mengeluarkan listrik, malah air mataku yang keluar bercucuran. Untunglah, mengamalkan Surat Ibrahim 32: “. . . dan, telah “AKU taklukkan” untuk kamu SUNGAI-SUNGAI . . .”.  Sepuluh tahun berdo’a, 1996 muncullah ide: Melihat Jendela Kaca Nako, di-PATEN-kan 1999, agar BANGSA KU tidak gigit jari. 

 

DIUJI dalam: “RISET UNGGULAN TERPADU VIII” (RUT VIII, MENRSITEK-LIPI, Riset Lab dan Riset Lapangan). Putaran halus. Energi hanya tergantung Luasan Sudu tercelup dan kecepatan arus pangkat 3.

Dimana ada kemauan, pasti ada jalan.....

Ketika sedang asik merakit Kincir Ismun di Kapuas, ada pemandangan menarik yang jarang terlihat di Jawa.

     Mas-mas dengan santainya mengendarai perahu motor penuh dengan sembako dan kebutuhan rumah tangga. Bagi orang orang yang sehari-hari lebih akrab dengan tanah sebagai pijakan untuk kemana-mana, air yang bergelombang seperti di atas cukup membuat was-was. Apalagi dengan menaiki perahu kecil yang seakan karena bersin saja rasanya seluruh badan perahu bergoyang-goyang. Dan itu diperparah harus membawa muatan penuh barang kebutuhan hidup yang kemungkinan untuk dijual kembali.
     Kalau anda jeli, di bagian paling depan dari perahu, ada empat tingkat susunan telur. Kelihatanya karton pembungkusnya tidak basah karena pernah tercebur di perjalanan.
Apakah nekat, atau terpaksa, atau satu-satunya cara? Atau justru inilah seninya tinggal di daerah yang denyut nadi kehidupannya tidak pernah lepas dari pasang dan surutnya aliran sungai?

Jalan2 Bersama Kincir Ismun (part 3)

Anak-anak sungai Kapuas

"Melompatlah menuju kebahagian terbesarmu"

     Tidak ada yang bisa mengalahkan kegigihan anak kecil yang sedang menemukan kesenangannya. Jatuh berapa kalipun tetap mencoba lagi. Tersandung, terantuk, terguling-guling....adalah bagian dari petualangan itu sendiri. Apakah menjadi dewasa berarti kehilangan semangat itu? Atau kita sudah begitu tegasnya memisahkan antara bermain dan bekerja? Padahal lawan kata dari "bermain" bukannya "bekerja"...tetapi depresi.

Kincir Ismun lahir dari semangat yang serupa dengan lompatan lepas anak-anak di tepian sungai Kapuas itu.

Jalan2 Bersama Kincir Ismun (part2)

Sungai Kapuas, terpanjang di Indonesia...sekitar 1000 km. Jika setiap 200 meter bisa dipasang Kincir Ismun, berapa MegaWatt listrik yang bisa dibangkitkan? Mimpi yang terlalu besar?

Kincir Ismun di Sungai Kapuas dengan latar belakang kapal

 Pada gambar di atas, kapal itu berjalan sangat lambat melawan arus atau disebut mudik menurut istilah setempat. Konon bisa sampai semingguan baru sampai tujuan, sambil membawa modal dagang untuk dikampung. Tampaknya jarak yang membentang tidak menjadi alasan untuk mundur. Dengan semangat yang sama, didukung oleh semua pihak....mimpi apapun serasa hanya "semingguan" saja...kan?

Jalan2 bersama kincir Ismun...(part 1)

Terkagum-kagum dengan ukuran meriam bumbung....ketika survey potensi sungai di Sekadau, Kalimantan Barat.

Di seberang sana ada juga meriam dengan ukuran kurang-lebih sama, saling balas.

Menghabiskan 1/4 kg karbid untuk hasil yang "menggelegar"

Kopling....

Bebarapa ukuran kopling untuk meneruskan daya dari poros kincir ke transmisi :

Terlalu besar?

Dengan  material baja

Dengan material besi cor

Sampah....musibah atau berkah?

         Tantangan yang ada pada aliran sungai alami adalah sampah. Untuk sungai perkotaan sampah adalah kantong plastik, bungkus makanan dan ranting-kayu kecil. Tapi untuk sungai-sungai besar dengan hasil kayu di hutan-hutan di hulu sungainya, sampah adalah seperti di bawah ini;

Begitu besarnya, dinaiki pun tidak tenggelam

Kincir berheni berputar, tanpa kerusakan.

Dengan penanganan yang tepat, sampah tidak akan menjadi masalah. Bahkan dengan bekerjasama dengan bidang ilmu yang lain, sampah kayu ini bisa menjadi sumber energi tambahan. Atau bahkan menjadi produk jadi yang layak ekspor.

Alat Bantu...

Beberapa alat bantu praktis untuk instalasi dan pembongkaran.....

Ponton sederhana

Suka dukanya bekerja di PLT Mikro hidro Kincir Ismun adalah harus berenang....
Tapi karena saya ga bisa renang, ya di darat melulu kerjanya, hehe.

Berikut ini proses perakitan ponton sederhana yang terbuat dari drum bekas dan kayu.

Sistem Transmisi

Hari Rabu yang cukup panas di Jogja,
Biar ada variasi, mari membahas beberapa sistem transmisi yang bisa digunakan untuk Kincir Ismun.

1. Sistem belt dan pulley.

Kelebihan :

• Relatif murah pengadaannya
• Cukup ringan untuk mobilisasi
• Ada efek slip jika over capacity, sebagai pengaman.
• Parts tersedia di banyak tempat (jika ukurang standart)

Kekurangan :

• Tidak bisa untuk torsi tinggi rpm rendah.
• Slip jika basah, kurang lurus settingnya, kurang rigid, atau kurang tegang.
• Usia pakai sangat variatif, meregang atau aus jika lama digunakan.
•  Butuh pengawasan ekstra.

2. Sistem rantai.

Kelebihan :

• Bisa untuk torsi tinggi-putaran rendah.
• Jika kelurusan terjaga dan sesuai spesifikasi, tidak akan slip.
• Dengan pelumasan yang benar, lebih awet dari sistem belt dan pulley.

Kekurangan :

• Cukup berat ketika mobilisasi dan instalasi.
• Jika tidak lurus settingan antar poros, akan sering terjadi "rantai melompat" yang mengurangi kinerja dan umur pakainya.
•  Lebih mahal dari pulley dan belt, tetapi melihat umur pakainya bisa jadi justru lebih ekonomis.

3. Gearbox

.
Kelebihan :

• Bisa untuk segala torsi dan rpm (by design).
• Handal, jika sesuai spesifikasi.
• Dengan desain konstruksi yang benar, tidak akan ada slip.
• Hampir free maintenance (hanya secara periodik mengganti olinya saja.

Kekurangan :

• Berat, tantangan dalam mobilisasi dan instalasi.
• Relatif lebih mahal dibandingkan kedua sistem sebelumnya.

Untuk sementara ini dulu ya....
Jika ada yang salah, mohon dikomentari :)

MOVING BLADES WATER WHEEL, HYDROPOWER AND WINDPOWER SYSTEM PATENT No. : ID 0 007984

     When I was a little boy, 1950st, September – December, Pawan River always flooded my village, Tanjung Pura, Ketapang Regency, West Kalimantan. I made little water wheel, use the roller of thread from my Mother sewing machine.
     When I become a Mechanical Enggineer, I ride a book by Jack J. Fridz: “Small and Mini Hydropower Systems”, McGraw-Hill Book Company, USA, 1984. He said: “Small and mini hydropower system appear to have an enormous potential, particularly in remote area of Sumatera, Kalimantan, Sulawesi, and Irian Jaya not served by a central grid”.
     The villages in Kalimantan and another island always at riverside. There are many big and deep rivers. So, the water wheel is suitable to make floating hydroelectric by using energy of river flow, without build a dam. The river flow is too slow, in 1996 I made a big water wheel, floated on the Pawan River. But what happen? The water wheel always stop running when front blades press the water down and rear blades lift up the water. Fortunately I created a new invention, namely: “Moving Blades Water Wheel” or “Kincir Ismun”. Kincir is an Indonesian languages for Water Wheel. Patent Number: ID 0 007 984.
     This new invention is running smoothly. The power or torque is up to or function of the sink area of the blades and velocity of river flow. So, we can build floating hydroelectric power generator along the rivers, without make a dam in river. Without damage the ecosystem, green energy, and to decrease the global warning.
     This Moving Blades Water Wheel also suitable for winds energy or combination of winds and water (sea and rivers), by vertical axis models.

 

 At Sekadau River, West Borneo

 Wind Power Electric Generator, Moving Blades Water Wheel, vertical axis. Pantai Siung, Gunung Kidul, Wonosari Yogyakarta, Indonesia.

sumber : kincirismun.blogspot.com

Mekanisme Pengapungan Kincir Ismun

     Perbedaan yang dimiliki Kincir Ismun dalam aplikasinya di lapangan adalah tidak membutuhkan bendungan sipil. Cukup menggunakan pengarah kecil yang menyatu dengan konstruksi rangka kincir. Tentu saja ukuran sudut bukaan dan panjang pengarah tergatung dari kebutuhan daya, kecepatan arus dan kontur dari sungai setempat.

     Dengan tidak adanya bendungan, maka kincir hanya mengandalkan rangka, pengarah dan pontoon sebagai satu unit penyokong kincir. Dan kondisi permukaan air yang kadang surut, kadang pasang tinggi karena hujan atau interaksi dengan tinggi permukaan laut akan mengakibatkan kedalaman sungai naik-turun dalam periode tertentu. Hal ini biasanya dapat diatasi dengan konstruksi sipil seperti bendungan sebagai regulator. Tetapi pada Kincir Ismun, pelampung/pontoon bertindak sebagai pengontrol ketinggian air. Dimana kincir akan mengapung mengikuti ketinggian air. Skemanya seperti gambar di bawah ini  

     Gambar tersebut hanya sekedar mengilustrasikan mekanisme pengapungan dalam 2 kondisi, pasang dan surut. Dimana dimensi yang tertera adalah sebagai contoh saja. Karena masing-masing kincir akan memiliki dimensi yang spesifik untuk tiap lokasi, mengikuti kebutuhan daya listrik, potensi yang dapat dibangkitkan dan batasan ukuran sungai yang ada.

Ancient Water Wheel

     Foto di atas adalah contoh aplikasi kincir konvensional. Kincir seperti ini memiliki konstruksi sudu (blade) yang tetap. Sudut serang terhadap arah aliran dan posisi ketika tecelup akan selalu sama. Kincir tersebut memiliki dimensi sebagai berikut :

• lebar kincir       : 2,5 meter
• diameter kincir  : 3 meter
• kedalaman sudu tercelup : 0,5 meter
• lebar saluran      : 4 meter
• dalam saluran    : 2,3 meter

     Pada angka yang dicetak merah telihat bahwa sebenarnya ada sekitar 1,8 meter aliran di bawah kincir yang tidak dimanfaatkan. Apakah tidak mubazir? Melihat dari segi efisiensi, ini jelas penyia-nyiaan potensi energi. Tetapi apa yang terlihat, belum tentu akan sama penilaiannya dengan orang yang melakukan. 

Kenyataannya, kincir tersebut berputar dengan lancar dengan sudu tercelup hanya 0,5 meter. Apa yang terjadi jika diemeternya diperbesar hingga hanya menyisakan 0,3 meter celah di dasar saluran? Sehingga sudu tercelup menjadi 2 meter? Secara teori, energi yang dibawa aliran seluas itu akan berkali-kali lipat dari dimensi kincir semula.Tetapi kenyataannya, justru kemungkinan tidak ada energi yang dapat dibangkitkan oleh kincir.

Kenapa???

     Seperti disinggung pada posting sebelumnya, kelemahan kincir konvensional adalah efek tahanan air. Sifat air yang incompressible menyebabkan sudu yang akan tercelup "terpaksa" bersusah-payah menyibak air di bawahnya sehingga air di depan yang akan mendorong justru tertahan. Hal yang sama terjadi ketika sudu mulai berputar meninggalkan permukaan air (sisi belakang kincir). Kolom air seluas lebar sudu terpaksa terangkat karena dorongan air di depannya. Hal ini menyebabkan putaran tersendat-sendat. 

Jika kita membuat kincir yang sudu tercelupnya  hanya sedikit, sekitar 0,5 meter pada contoh di atas...efek tersendatnya tidak akan tampak, hanya ada suara pukulan air oleh sudu depan dan air buangan terlihat sangat berolak. 

     Tetapi jika dibuat menjadi 2 meter tercelup, dengan lebar 2,5 meter...itu seperti mencoba membenamkan 2 lembar triplek secara serentak dan dalam waktu bersamaan mengangkatnya (sudu depan dan belakang). Dapat dibayangkan betapa berat usaha memindahkan air tersebut. Padahal yang diperlukan adalah merubah dorongan sepenuhnya aliran air menjadi putaran di poros kincir tanpa harus tertahan oleh ritual menekan dan mengangkat air.

   Inilah sebabnya teknologi kincir air konvensional sudah ditinggalkan sejak 1900-an, karena untuk mengatasi efek tahanan air...salah satu caranya adalah selalu membuat sudut antara sudu dan arah aliran selalu mendekati tegak lurus sepanjang waktu, baik ketika mulai tercelup maupun ketika terangkat. Hal ini dahulu diatasi dengan membuat kincir dengan diameter raksasa...hingga 300-an meter.

 Foto kincir air Lady Isabella, 1854.

Start from scratch

Semua dimulai dari goresan-goresan mimpi. Dan pekerjaan bengkel kecil-kecilan.

Dari sekedar ketertarikan akan permainan kincir air sederhana ketika belia di pedalaman Kalimantan Barat.

Dan kegigihan untuk terus mewujudkan mimpi "menerangi" kampung halaman agar tidak kalah dengan di Jawa.Yang semakin lama bukan meredup tetapi justru membesar menjadi "menerangi" seluruh pelosok negeri.

Yah...semua bermula dari rasa ingin tahu yang besar ditambah bumbu keisengan bereksperimen dan mimpi yang jauh melewati jamannya. Ketika di tahun 80an seakan minyak bumi tidak ada habisnya, dan perkembangan sumber energi terbarukan belum segencar sekarang.

Kincir Ismun muncul sebagai karya yang otentik, hampir terlupakan (teknologi kincir konvensional sudah lama ditinggalkan karena efisiensinya rendah), dengan konsep sederhana yang meniadakan hampir semua kelemahan kincir konvensional yaitu efek tertahannya putaran akibat blade(daun) yang tercelup memukul air, membutuhkan waktu untuk tenggelam. Begitu juga dengan blade yang berputar terangkat, seakan mengangkat kolom air. Hal ini tidak terjadi pada Kincir Ismun karena mekanisme "engsel"nya. Jadi seakan mengiris masuk ke air dan bekerja penuh hanya untuk memutar poros kincir. Dan ketika akan terangkat, lepas begitu saja tanpa mengangkat kolom air diatasnya. Akibatnya rugi aliran karena efek tahanan air hampir nol dan energi putaran tersebut dapat digunakan sepenuhnya untuk memutar generator listrik.

 

Mencoba...

Di atas adalah tipe kincir Ismun jenis lain (fixed frame), dimana tidak diperlukan pelampung karena sungai yang digunakan adalah saluran air buatan yang debit airnya terkontrol, sehingga dapat dijamin bahwa ketinggian permukaan airnya tidak akan melebihi dinding sungai.

Foto tersebut diambil ketika uji-coba di Selokan Mataram, Jogjakarta pada bulan Januari 2008. Generator yang digunakan adalah generator putaran rendah dengan output 5000 watt pada 300 rpm. Saat itu dihasilkan output hingga 7000 watt (over power), tetapi hanya bertahan beberapa saat dikarenakan konstruksi pada sistem transmisinya sedikit bermasalah sehingga diperlukan perbaikan.

Data sungai yang tercatat dengan pengamatan visual-manual saat itu:

• Laju aliran alami selokan : 0,7 m/s
• Laju aliran setelah diarahkan seadanya dengan papan kayu dan bambu : 2 m/s.
• Lebar selokan 8-10 m.
• Kedalaman 1,5 - 1,7 m.
• Secara teoritis, total daya yang dibawa air pada luasan inlet kincir dan kecepatan 2 m/s adalah sekitar 17.500 watt. Daya yang dibangkitkan ternyata mencapai 7000 watt. Sehingga secara kasar dapat dikatakan efisiensi kincir adalah 40 %.

Masih ditemukan banyak rugi aliran karena tidak ada dinding, bentuk blade(daun) yang masih polos dan kelemahan konstruksi secara umum. Sehingga masih membuka banyak peluang perbaikan. Yang akan diceritakan lebih lanjut di lain kesempatan.

Asalkan tidak berhenti dan sungai terus mengalir, selalu ada harapan bagi terangnya malam dengan sumber energi yang ramah lingkungan.