BAB 3 SUMBER TENAGA

1

3.1.1 MENERANGKAN DEFINISI TENAGA

Keupayaan untuk melakukan kerja

Tenaga = Kuasa x Masa

 Unit kuasa elektrik = Watt(W)

 Jumlah tenaga-jam = kWj

 Unit tenaga = Joule ( J )

2

3.1.2 MENYESUAIKAN KEPENTINGAN SUMBER TENAGA
DALAM KEHIDUPAN

Memastikan Memastikan segala Memastikan aktiviti
kelestarian terhadap mesin / peralatan / harian dapat dilakukan
semua hidupan berlaku sistem dapat berfungsi dengan selesa seperti
secara semula jadi. kipas, telefon dll

3

BENTUK-BENTUK TENAGA

• LAMPU HABA
• TAKAL DAN
KIMIA ELEKTRIK
MOTOR
NUKLEAR 9 BENTUK KEUPAYA
• SEL BASAH CAHAYA TENAGA AN
• PENJANA
MEKANIK
KUASA AL

• LED
• SPRING YANG

DIMAMPATKAN
• SIREN
• SETERIKA
• BOLA

BERGERAK

KINETIK BUNYI

4

2 JENIS SUMBER TENAGA

BOLEH X BLH

DIPERBAHARUI DIPERBAHARUI

• Sumber asli • Sumber asli
• X berkurangan setelah • Berkurangan setelah

digunakan digunakan
• Masa yg lama utk dihasilkan

Contoh : Contoh : 5
1. Air 1. Petroleum
2. Ombak 2. Arang batu
3. Suria 3. Gas asli
4. Geoterma 4. Bahan radioaktif
5. Biojirim
6. Angin

TENAGA YANG BOLEH DIPERBAHARUI

Air Suria

Ombak

Angin

Geoterma

6

KESAN DARI 3 ASPEK

JIKA MENGGUNAKAN SUMBER TENAGA YANG BOLEH DIPERBAHARUI

EKONOMI SOSIAL ALAM SEKITAR

• sumber • Tenaga pekerja • Alam sekitar
pendapatan bertambah terpelihara
bertambah
• Aktiviti social • Ekosistem
• Ekonomi dapat dijalankan semakin baik
semakin dengan lebih
membangun selamat • Pencemaran
semakin
• Kos dapat berkurangan
dijimatkan

7

TENAGA YG X BLH DIPERBAHARUI

Petroleum Arang batu

Gas Asli Nuklear

8

KESAN DARI 3 ASPEK

JIKA MENGGUNAKAN SUMBER TENAGA TIDAK BOLEH DIPERBAHARUI

EKONOMI SOSIAL ALAM SEKITAR

• Tiada sumber • Kekurangan • Alam sekitar
pendapatan pekerjaan merosot kesan
daripada
• Ekonomi • Masalah social perlombongan
merosot meningkat dll

• Kos • Pencemaran
perbelanjaan kesan daripada
tinggi untuk gas yang
menampung dibebaskan
keperluan
masyarakat

9

3.1.3 MEMBEZAKAN PENGHASILAN TENAGA ELEKTRIK YANG
MENGGUNAKAN SUMBER TENAGA YANG TIDAK BOLEH
DIPERBAHARUI MENGGUNAKAN KAEDAH KEMAGNETAN

STESEN JANA
KUASA

TURBIN STIM

STESEN JANA STESEN JANA
KUASA KUASA
TERMAL
NUKLEAR

GAS ASLI ARANG BATU PETROLEUM

10

PENJANA KUASA TERMAL

11

PENJANA KUASA TERMAL

12

PENJANA KUASA TERMAL

DANDANG AIR TURBINSTIM PENJANA

Menukarkan Memanaskan air Wap bertekanan Menukarkan
wap dan menukarnya tinggi akan tenaga
bertekanan kepada wap memutarkan mekanikal
rendah kepada bertekanan tinggi turbin. kepada tenaga
air. oleh bahan api elektrik untuk
Tenaga mekanikal menghasikan
Air akan di Bahan api ; terhasil elektrik
pam masuk ke
dandang Batu arang, Turbin yang
gas, diesel bersambung
dengan aci
penjana akan
memutarkan
penjana

13

PENJANA KUASA TERMAL

Conventional thermal power facilities, also known as fossil-fired power plants,
generate electricity by burning coal, fuel oil, natural gas or blast furnace gas.

14

PENJANA KUASA NUKLEAR

15

PENJANA KUASA NUKLEAR

DANDANG AIR TURBIN PENJANA

Menukarkan Memanaskan air Wap bertekanan Menukarkan
wap dan menukarnya tinggi akan tenaga
bertekanan kepada wap memutarkan turbin mekanikal
rendah kepada bertekanan kepada tenaga
air. tinggi Tenaga mekanikal elektrik untuk
terhasil menghasilkan
Air akan di REAKTOR elektrik
pam masuk ke Menghasilkan Turbin yang
dandang haba daripada disambung dengan
pembelahan aci penjana akan
atom seperti memutarkan
uranium untuk penjana
memanaskan air
dalam dandang.

16

3.1.4 MENCERAKINKAN GAMBARAJAH BLOK PENGHASILAN TENAGA
ELEKTRIK DARIPADA SUMBER TENAGA LESTARI

STESEN JANA
KUASA
LESTARI

STESEN JANA STESEN JANA STESEN JANA STESEN JANA STESEN JANA
KUASA KUASA KUASA SURIA KUASA KUASA
HIDRO ANGIN OMBAK BIOJISIM

17

PENJANA KUASA HIDRO

TENAGA KEUPAYAAN
TENAGA KINETIK

TENAGA MEKANIKAL
TENAGA ELEKTRIK

18

3.1.5 MENGHURAIKAN KAEDAH PENGHASILAN SUMBER TENAGA ELEKTRIK
DARIPADA SUMBER LESTARI

EMPIS AIR TURBIN PENJANA

Air Air dari Air yang Menukarkan
dikumpulkan empangan berhalajuan tenaga
di dalam mengalir masuk tinggi akan mekanikal
takungan. melalui empis memutarkan kepada tenaga
air turbin elektrik untuk
Air menghasikan
mengalami Tenaga kinetik Tenaga elektrik
tenaga terhasil mekanikal
keupayaan terhasil 19

Turbin yang
disambung
dengan aci
penjana akan
memutarkan
penjana

PENJANA KUASA HIDRO

LARIAN EKOR : Laluan air keluar ke sungai atau tasik selepas
melalui turbin

ALUR LIMPAH : Untuk mengawal paras air di dalam takungan bagi
mengelakkan dari banjir atau tekanan yang tinggi pada dinding
empangan.

SYAF PUSUAN : Mengawal kederasan dan tekanan air di empis ais
terutamanya ketika turbin dihentikan.

In Perak alone, there are seven hydroelectric 20

dams;

Temenggor Dam – 382 MW
Bersia Dam – 69 MW
Kenering Dam – 108 MW
Sungai Piah Dam – 70 MW
Chenderoh Dam – 41 MW
Jor Batang Padang Dam – 100 MW
Who Dam – 150 MW

PENJANA KUASA ANGIN /WIND FARM

FAKTOR YANG PERLU DIAMBIL KIRA DALAM PEMBINAAN
STESEN JANA KUASA ANGIN:

• Kawasan tanah tinggi dan luas

• Terdedah pada aliran kelajuan angin yang malar ( 80-100 m/s)

dan kelajuan putaran turbin 15 – 20 rpm 21

22

23

PENJANA KUASA ANGIN

KINCIR ANGIN SISTEM KOTAK GEAR PENJANA BATERI – inverter(
BREK penyongsang)

Tenaga angin Mengawal Mengubah Menukarkan tenaga Menukar bentuk
kelajuan kelajuan mekanikal kepada gelombang AT
Kuasa aliran angin putaran putaran aci tenaga elektrik untuk kepada
memutarkan bilah turbin turbin daripada menghasikan elektrik gelombang AU
turbin ( kipas ) 20 rpm ke
1500 rpm Tenaga elektrik
Bilah bersambungan disimpan terlebih
dengan kotak gear Pengeluaran dahulu dalam bateri
dan aci turbin. tenaga elektrik simpanan untuk
bertambah menstabilkan voltan
Bilah akan keluarannya
memutarkan aci turbin

Tenaga mekanikal
terhasil

24

3.1.6 MEMBAHASKAN IDEA PENGHASILAN TENAGA ELEKTRIK DARIPADA
SUMBER TENAGA LESTARI MELALUI TINDAK BALAS KIMIA.

25

PENJANA KUASA SURIA / SISTEM SOLAR PHOTO VOLTAIC

26

TENAGA CAHAYA :
Pancaran sinaran
matahari ke
permukaan panel solar
PV ( photo voltaic )

TENAGA ELEKTRIK :
panel solar PV
menghasilkan cas
elektrik melalui tindak
balas kimia

27

PENJANA KUASA SURIA

PANEL SOLAR PV CHARGE BATTERY BANK INVERTER ( PENYONGSANG
CONTROLLER

Bahan separuh Kawal cas yang Battery bank ( Arus Tukar gelombang arus
pengalir seperti masuk ke bateri disimpan dalam terus kepada arus
selenium dan simpanan bentuk arus terus ulang alik sebelum di
germanium tenaga agihkan ke domestic
bertindak balas Tenaga elektrik
secara kimia untuk disimpan terlebih
menukarkan dahulu dalam
tenaga cahaya bateri simpanan
kepada tenaga untuk menstabilkan
elektrik (DC) voltan keluarannya

28

29

30

PENJANA KUASA OMBAK

31

PENJANA KUASA OMBAK

1. Sumber tenaga ombak di seluruh dunia dianggarkan lebih
daripada 2 Tera Watt

2. Dianggarkan hanya 10-15% sahaja tenaga ombak dapat
digunakan secara maksimum

3. Ia memberi kesan pencemaran bunyi dan masih di
peringkat kajian untuk mengurangkan pencemaran bunyi
tersebut.

4. Antara Negara yang menggunakan PKO ini ialah
pelabuhan PECEM, dan San Goncalo do Amarante, Ceara,
BRAZIL

32

TENAGA OMBAK
• Ombak dihasilkan oleh tiupan angin di atas permukaan air

laut.
• Bagi mendapatkan tenaga ombak itu, ombak diarahkan

dan difokuskan masuk ke satu saluran sempit bagi
meningkatkan kuasa dan saiznya.
• Kemudian, ombak disalurkan ke kawasan pengumpul
untuk memusingkan turbin bagi menjana elektrik

BOYA RAK PENJANA TEKANAN TURBIN PENJANA
MEKANIKAL TENAGA UDARA
PNEUMATIK TINGGI 33

34

KAEDAH PENGHASILAN TENAGA ELEKTRIK MELALUI TENAGA OMBAK

1. BOYA / PELAMPUNG / PENYERAP = peranti untuk
mengesan pergerakan ombak dan menangkap tenaga
ombak.

2. BOYA digerakkan oleh gerakan ombak menyebabkan
penghasilan tenaga mekanikal pada rak mekanikal

3. RAK MEKANIKAL disambungkan pada PENJANA TENAGA
PNEUMATIK yang menghasilkan TEKANAN UDARA TINGGI

4. TEKANAN UDARA TINGGI disalurkan ke TURBIN dan
memutarkan turbin

5. TURBIN yang disambung dengan ACI PENJANA
menukarkan tenaga mekanikal kepada tenaga elektrik.

35

KAEDAH PENGHASILAN TENAGA ELEKTRIK MELALUI
TENAGA OMBAK

TENAGA • BOYA DIGERAKKAN OLEH OMBAK

KINETIK

• PERGERAKAN BOYA MENGHASILKAN TENAGA MEKANIKAL PADA

TENAGA RAK MEKANIKAL
MEKANIKAL

• GERAKAN RAK MEKANIKAL YANG BERSAMBUNG PADA PENJANA

TENAGA TENAGA PNEUMATIK MENGHASILKAN UDARA BERTEKANAN TINGGI
PNEUMATIK

• UDARA TEKANAN TINGGI PUTARKAN TURBIN, MENGHASILKAN

TENAGA TENAGA MEKANIKAL
MEKANIK

• TURBIN BERSAMBUNG DENGAN ACI PENJANA MENGHASILKAN

TENAGA TENAGA ELEKTRIK
ELEKTRIK

36

BIOJISIM

1. BIOJISIM - proses bahan buangan sisa pepejal pertanian
dan industry melalui pembakaran.

2. SUMBER TENAGA YANG BOLEH DIPERBAHARUI – kerana
bahan buangan daripada aktiviti pertanian sentiasa ada

3. Contoh bahan bakar biojisim – KAYU, TANAMAN, BAJA,
SAMPAH, MINYAK MASAKAN YANG SUDAH DIGUNAKAN

37

BIOMASS SOURCES IN MALAYSIA

38

39

KAEDAH PENGHASILAN TENAGA ELEKTRIK MELALUI TENAGA BIOMASS

• PEMBAKARAN BAHAN BUANGAN UNTUK MEMANASKAN AIR DALAM

TENAGA DANDANG.
HABA

• AIR BERTUKAR MENJADI STIM BERTEKANAN TINGGI DAN BERHALAJU

TENAGA TINGGI DISALURKAN KE TURBIN
KINETIK

• TURBIN DIPUTARKAN OLEH STIM BERTEKANAN TINGGI DAN

TENAGA MEMUTARKAN ACI PENJANA
MEKANIK

• ACI PENJANA YANG BERPUTAR AKAN MENUKARKAN TENAGA

TENAGA MEKANIKAL KEPADA TENAGA ELEKTRIK
ELEKTRIK

40

3.1.7 MENCADANGKAN IDEA KAEDAH PENGHASILAN TENAGA ELEKTRIK LESTARI
BERDASARKAN BENTUK MUKA BUMI DAN KEADAAN IKLIM NEGARA KITA.

TABURAN •PENJANA KUASA HIDRO

HUJAN YANG
TINGGI

PANTAIDAN •PENJANA KUASA OMBAK
LAUT

•PENJANA KUASA SURIA

IKLIM PANAS

PERTANIAN •PENJANA KUASA BIOJISIM
& •PENJANA KUASA ANGIN

PERLADANG
AN

PUSAT
PERANGINA

N

41

PERBANDINGAN PENJANA KUASA

PENJANA TEMPAT KELEBIHAN KEKURANGAN
HIDRO
• Hulu sungai • Tiada gas dilepaskan • Perlukan kawasan yang luas
TERMA • Tasik
• Takungan air • Tiada bahan buangan • Memusnahkan habitat haiwan

buatan • Boleh mengawal banjir • Banjir kilat boleh berlaku jika

• Boleh jadi tempat empangan pecah

rekreasi

• Hasilkan tenaga elektrik

yang banyak

• Sumber yang boleh

diperbaharui

• Tempat yang • Boleh dibina di mana- • Bahaya jika dandang pecah.
mudah mana sahaja. • Bahan buangan seperti asap
mendapat
bahan api mencemarkan alam sekitar
dan sumber • Kos tinggi
air • Pengeluaran tenaga sedikit
• Guna sumber yang tidak boleh

diperbaharui

42

PENJANA TEMPAT KELEBIHAN KEKURANGAN

• Mudah • Tiada gas buangan • Bahaya kebocoran radioktif
dapatkan
bahan • Menghasilkan • Sangat kompleks dan
radioktif
dan air tenaga elektrik perlukan pengawasan yang

yang lebih besar lebih

NUKLEAR berbanding dengan • Bahan uranium tidak boleh

terma. diperbaharui.
• Perlu tempat penyimpanan

khas untuk bahan buangan

radioaktif

• Di mana- • Sumber tenaga • Penghasilan tenaga paling
mana
sahaja percuma / boleh minimum berbanding

diperbaharui dengan penjana kuasa yang
• Tiada pencemaran
lain.
SURIA • Solar sel mahal
• Perlukan kawasan yang

luas untuk ‘SOLAR FARM’

43

PENJANA TEMPAT KELEBIHAN KEKURANGAN

ANGIN • Kawasan • Tiada gas buangan • Perlukan kawasan dan

tanah tinggi • Sumber yang bentuk muka bumi yang

dengan boleh diperbaharui sesuai

purata • Perlukan inverter ( tukar DC

aliran angin – AC )

malar 80-

100m/s

• Di mana- • Sumber tenaga • Pernghasilan tenaga paling
mana
sahaja boleh diperbaharui minimum berbanding

BIOJISIM • Boleh dengan penjana kuasa yang

mengurangkan lain.

sisa2 buangan • Membebaskan asap

• Boleh daripada pembakaran

memanfaatkan menyebabkan pencemaran

sisa buangan

44

PENJANA TEMPAT KELEBIHAN KEKURANGAN

• Pesisir • Tiada gas buangan • Menghasilkan pencemaran
pantai
• Sumber yang boleh bunyi.

diperbaharui • Hanya mampu

memanfaatkan 10-15%

tenaga ombak sahaja dan

OMBAK perlukan kajian yang lebih

untuk memanfaatkan

tenaga ombak sepenuhnya

45

3.2.1 MENERANGKAN FUNGSI PENJANA

FUNGSI : Tukar tenaga mekanikal kepada
tenaga elektrik ( JANA TENAGA
ELEKTRIK )

46

KONSEP :

1. Pemotongan pengalir /angker ke atas medan magnet ( aruhan
elektromagnet ) yang akan menghasilkan tenaga elektrik.

2. Aruhan electromagnet ialah daya electromagnet @
electromagnetic force (e.m.f) @ daya gerak elektrik ( d.g.e )

DUA JENIS
PENJANA

PENJANA PENJANA
ARUS TERUS ARUS ULANG

ALIK

47

3.2.2 MENERANGKAN PRINSIP ASAS KENDALIAN PENJANA ( AT )
DAN PENJANA ( AU )

48

49

PRINSIP TANGAN KANAN FLEMING PRINSIP TANGAN KIRI FLEMING

• Untuk penjana • Untuk motor
• Bagi menentukan arah arus • Bagi menentukan arah pergerakan

angker

50