LAPORAN PERANCANGAN DAN ANALISIS TURBIN FRANCIS PADA PEMBANGKIT LISTRIK TENAGA AIR (PLTA) DI PEDESAAN

1. Pendahuluan

Energi merupakan salah satu kebutuhan utama dalam kehidupan manusia. Perkembangan suatu masyarakat, terutama di daerah pedesaan, sangat dipengaruhi oleh ketersediaan energi listrik yang dapat diandalkan. Di sisi lain, Indonesia memiliki potensi sumber daya air yang besar sehingga energi air dapat menjadi salah satu alternatif untuk memenuhi kebutuhan listrik sekaligus mengurangi ketergantungan terhadap sumber energi yang berasal dari bahan bakar fosil. Salah satu teknologi yang dapat digunakan untuk memanfaatkan energi air tersebut adalah Pembangkit Listrik Tenaga Air (PLTA) dengan turbin Francis.

Turbin Francis merupakan salah satu jenis turbin air yang banyak digunakan karena mampu bekerja pada kondisi head dan debit yang berada pada rentang menengah. Prinsip kerjanya adalah mengubah energi hidrolik air menjadi energi mekanik melalui putaran runner, kemudian energi mekanik tersebut diteruskan ke generator untuk menghasilkan energi listrik. Oleh karena itu, keberhasilan suatu PLTA sangat dipengaruhi oleh kesesuaian antara karakteristik sumber air dengan rancangan turbin yang digunakan.

Dalam perancangan ini, turbin Francis ditinjau pada suatu PLTA yang berada di lingkungan pedesaan. Analisis dilakukan dengan mempertimbangkan beberapa parameter utama, yaitu debit air, head, putaran turbin, efisiensi, dan dimensi runner. Namun, perancangan tidak hanya dipandang sebagai persoalan menentukan ukuran dan parameter mesin. Sebagai mahasiswa Teknik Mesin, proses perancangan perlu dilakukan dengan kesadaran bahwa teknologi pada akhirnya digunakan untuk memenuhi kebutuhan manusia dan merupakan bentuk pemanfaatan sumber daya alam yang harus dipertanggungjawabkan.

Oleh karena itu, pendekatan DAI5 digunakan untuk mengarahkan proses analisis mulai dari kesadaran terhadap tujuan, intention, initial thinking, idealization, hingga instruction dan implementasinya. Melalui pendekatan ini, perancangan turbin Francis diharapkan tidak hanya menghasilkan rancangan yang layak secara teknis, tetapi juga mempertimbangkan nilai spiritual, etika, kebutuhan masyarakat, dan keberlanjutan lingkungan.

2. Deep Awareness of I

Tahap pertama dalam DAI5 adalah Deep Awareness of I, yaitu kesadaran mendalam terhadap diri sendiri, tujuan, serta hubungan antara manusia, ilmu pengetahuan, dan Sang Pencipta. Dalam konteks perancangan turbin Francis, kesadaran ini dimulai dari pemahaman bahwa air, energi, hukum-hukum fisika, serta kemampuan manusia untuk mengembangkan teknologi merupakan bagian dari keteraturan alam yang perlu dipahami dan dimanfaatkan secara bertanggung jawab.

Kesadaran tersebut juga mengharuskan seorang perancang memahami keterbatasan dirinya. Dalam melakukan analisis, terdapat kemungkinan adanya asumsi, kesalahan pengukuran, keterbatasan data, maupun penyederhanaan model. Oleh sebab itu, hasil perancangan tidak boleh dianggap sebagai sesuatu yang mutlak benar tanpa proses verifikasi. Sikap kritis diperlukan agar keputusan teknik tidak hanya didasarkan pada keinginan untuk memperoleh hasil perhitungan tertentu.

Selain aspek teknis, terdapat pula aspek etika. Pembangunan PLTA di suatu desa dapat memberikan manfaat berupa ketersediaan listrik, peningkatan aktivitas ekonomi, dan pengembangan fasilitas masyarakat. Namun, pembangunan tersebut juga berpotensi memengaruhi aliran sungai, ekosistem, lahan, serta kehidupan masyarakat di sekitar lokasi. Dengan demikian, pemanfaatan energi air harus dilakukan dengan mempertimbangkan keseimbangan antara kebutuhan manusia dan kelestarian lingkungan.

Dalam proses analisis, prinsip CCIT atau Cara Cerdas Ingat Tuhan dapat diterapkan dengan menjaga kesadaran bahwa setiap proses berpikir dan perancangan dilakukan sebagai bentuk tanggung jawab manusia dalam menggunakan ilmu yang dimilikinya. Dengan kesadaran tersebut, analisis teknis tidak berhenti pada pertanyaan mengenai seberapa besar daya yang dapat dihasilkan, tetapi juga berkembang menjadi pertanyaan mengenai untuk apa energi tersebut digunakan, siapa yang mendapatkan manfaat, dan bagaimana sumber daya tersebut dapat digunakan secara berkelanjutan.

Kesadaran ini menjadi dasar dari seluruh tahapan berikutnya. Semakin dalam analisis dilakukan, semakin penting untuk mempertahankan kesadaran bahwa tujuan akhir dari teknologi bukan hanya menghasilkan angka efisiensi yang tinggi, tetapi memberikan manfaat yang nyata tanpa mengabaikan aspek sosial, lingkungan, dan nilai moral.

3. Intention

Berdasarkan kesadaran tersebut, intention dari perancangan ini adalah merancang dan menganalisis turbin Francis yang mampu memanfaatkan potensi energi air pada suatu PLTA pedesaan secara efektif, efisien, aman, dan berkelanjutan sehingga dapat memberikan manfaat bagi masyarakat dengan tetap mempertimbangkan tanggung jawab terhadap lingkungan dan Sang Pencipta.

Tujuan tersebut kemudian diterjemahkan ke dalam tujuan teknis, yaitu menentukan parameter utama turbin berdasarkan debit dan head yang tersedia, memperkirakan daya yang dapat dihasilkan, menentukan putaran turbin yang sesuai, memperkirakan efisiensi sistem, serta menentukan dimensi runner yang sesuai dengan kondisi operasi.

Perancangan tidak diarahkan hanya untuk memperoleh daya keluaran sebesar mungkin. Efisiensi, keandalan, umur operasi, kemudahan pemeliharaan, serta dampak terhadap lingkungan juga harus menjadi pertimbangan. Hal tersebut penting karena PLTA pedesaan diharapkan dapat beroperasi dalam jangka panjang dan memberikan manfaat ekonomi maupun sosial kepada masyarakat.

Kualitas data juga menjadi bagian penting dari intention. Kesalahan dalam menentukan debit atau head dapat menyebabkan kesalahan dalam menentukan ukuran runner dan putaran turbin. Oleh karena itu, proses perancangan harus mengutamakan ketelitian, reliabilitas, dan validitas data yang digunakan.

4. Initial Thinking

Permasalahan utama yang dihadapi adalah bagaimana mengubah energi air yang tersedia pada suatu wilayah pedesaan menjadi energi listrik secara optimal menggunakan turbin Francis. Dua parameter awal yang paling menentukan adalah debit air (Q) dan head efektif (H).

Debit menunjukkan volume air yang dapat melewati turbin setiap satuan waktu, sedangkan head menunjukkan energi per satuan berat air yang tersedia untuk dimanfaatkan oleh turbin. Secara teoritis, daya hidrolik yang tersedia dapat dihitung menggunakan persamaan:

Rumus daya hidrolik:

P_h = ρ × g × Q × H

Keterangan:

• P_h = daya hidrolik (W).
• ρ = massa jenis air (kg/m³).
• g = percepatan gravitasi (m/s²).
• Q = debit air (m³/s).
• H = head efektif (m).

Persamaan tersebut menunjukkan bahwa peningkatan debit maupun head akan meningkatkan potensi daya yang tersedia. Namun, daya hidrolik tersebut tidak seluruhnya dapat dikonversikan menjadi daya mekanik pada poros karena terdapat berbagai kerugian pada sistem.

Dengan memasukkan efisiensi turbin, daya mekanik dapat diperkirakan menggunakan persamaan:

Rumus daya mekanik turbin:

P_t = η_t × ρ × g × Q × H

Keterangan:

• P_t = daya mekanik pada poros turbin (W).
• η_t = efisiensi turbin dalam bentuk desimal.
• ρ = massa jenis air (kg/m³).
• g = percepatan gravitasi (m/s²).
• Q = debit air (m³/s).
• H = head efektif (m).

Sementara itu, apabila efisiensi generator dan komponen lainnya juga diperhitungkan, daya listrik yang dihasilkan akan lebih kecil daripada daya hidrolik awal.

Dalam konteks pedesaan, analisis pemangku kepentingan atau stakeholder juga penting. Masyarakat merupakan pihak yang memperoleh manfaat langsung dari listrik yang dihasilkan. Pemerintah daerah berkepentingan terhadap pembangunan infrastruktur dan pemerataan energi. Pengelola PLTA berkepentingan terhadap biaya operasi dan pemeliharaan. Sementara itu, masyarakat di sekitar sungai dan lingkungan alami berkepentingan terhadap keberlangsungan aliran air serta ekosistem.

Permasalahan tidak cukup dilihat sebagai kekurangan listrik. Akar permasalahannya dapat berupa belum optimalnya pemanfaatan potensi air lokal, ketidaksesuaian kapasitas pembangkit dengan kebutuhan masyarakat, keterbatasan infrastruktur, maupun kurangnya sistem pemeliharaan. Oleh karena itu, pemilihan dan perancangan turbin harus mempertimbangkan kondisi aktual sumber air dan kebutuhan energi.

Data debit dan head menjadi dasar utama analisis. Idealnya, debit diperoleh melalui pengukuran langsung dalam beberapa kondisi sehingga perubahan debit musiman dapat diketahui. Head juga perlu ditentukan berdasarkan kondisi aktual lokasi dan kerugian energi sepanjang saluran pembawa, bukan hanya berdasarkan perbedaan elevasi teoritis.

5. Idealization

Pada tahap idealization, kondisi nyata disederhanakan menjadi model teknik yang tetap mengikuti hukum fisika. Sebagai contoh, untuk melakukan analisis awal dapat digunakan suatu kondisi desain berupa debit (Q) sebesar 2,0 m³/s dan head efektif (H) sebesar 30 m. Massa jenis air digunakan sebesar 1000 kg/m³ dan percepatan gravitasi sebesar 9,81 m/s².

Data tersebut merupakan asumsi untuk contoh perancangan dan bukan hasil pengukuran dari PLTA desa tertentu.

5.1 Perhitungan Daya Hidrolik

Persamaan yang digunakan adalah:

P_h = ρ × g × Q × H

Dengan memasukkan data asumsi:

P_h = 1000 × 9,81 × 2,0 × 30

P_h = 588600 W

Karena 1 kW = 1000 W, maka:

P_h = 588600 / 1000

P_h = 588,6 kW

Hasil tersebut menunjukkan bahwa aliran air memiliki potensi daya hidrolik sebesar 588,6 kW pada kondisi desain yang diasumsikan.

5.2 Perhitungan Daya Mekanik Turbin

Tidak seluruh daya hidrolik dapat diubah menjadi daya mekanik karena terdapat kerugian energi. Untuk perhitungan awal, efisiensi turbin diasumsikan sebesar 90%.

η_t = 90% = 0,90

Persamaan daya mekanik turbin adalah:

P_t = η_t × P_h

P_t = 0,90 × 588,6

P_t = 529,74 kW

Hasil tersebut menunjukkan bahwa daya mekanik yang diperkirakan tersedia pada poros turbin adalah 529,74 kW. Nilai ini masih bergantung pada kebenaran asumsi efisiensi dan kondisi operasi yang digunakan.

5.3 Perhitungan Daya Listrik Generator

Daya listrik keluaran generator dapat diperkirakan menggunakan persamaan:

P_e = η_g × P_t

Keterangan:

• P_e = daya listrik keluaran generator (W atau kW).
• η_g = efisiensi generator dalam bentuk desimal.
• P_t = daya mekanik turbin (W atau kW).

Jika efisiensi generator diasumsikan sebesar 95%, maka:

η_g = 95% = 0,95

P_e = 0,95 × 529,74

P_e = 503,253 kW

Dengan demikian, daya listrik keluaran generator diperkirakan sebesar 503,253 kW sebelum memperhitungkan kerugian tambahan pada sistem transmisi dan peralatan listrik lainnya.

5.4 Analisis Putaran Turbin

Putaran turbin Francis harus disesuaikan dengan kondisi debit, head, daya, dan karakteristik generator yang digunakan. Salah satu parameter yang dapat digunakan dalam pemilihan awal adalah kecepatan spesifik berdasarkan daya.

Rumus kecepatan spesifik adalah:

N_s = N × √P / H^(5/4)

Keterangan:

• N_s = kecepatan spesifik turbin berdasarkan konvensi metrik yang digunakan.
• N = putaran turbin (rpm).
• P = daya keluaran turbin (kW).
• H = head efektif (m).

Persamaan tersebut digunakan dengan konvensi daya dalam kW dan head dalam meter. Nilai kecepatan spesifik perlu dipilih berdasarkan karakteristik turbin Francis dan harus dibandingkan menggunakan konvensi satuan yang sama.

Untuk menentukan putaran turbin secara numerik, diperlukan nilai kecepatan spesifik yang sesuai atau data karakteristik turbin yang direncanakan. Putaran juga harus diselaraskan dengan frekuensi listrik dan jumlah kutub generator. Oleh sebab itu, putaran belum dapat ditetapkan secara pasti hanya berdasarkan data debit dan head dalam contoh ini.

5.5 Analisis Dimensi Runner

Runner merupakan komponen utama turbin Francis yang berfungsi mengubah energi hidrolik menjadi energi mekanik melalui interaksi aliran air dengan sudu-sudunya. Dimensi runner harus disesuaikan dengan debit, head, putaran, dan karakteristik aliran.

Salah satu hubungan dasar yang dapat digunakan untuk menganalisis runner adalah hubungan antara kecepatan keliling, diameter, dan putaran:

u = π × D × N / 60

Keterangan:

• u = kecepatan keliling runner (m/s).
• D = diameter runner (m).
• N = putaran turbin (rpm).
• π = konstanta sekitar 3,14159.

Persamaan tersebut dapat disusun kembali menjadi:

D = 60 × u / (π × N)

Hubungan ini menunjukkan bahwa diameter runner berkaitan dengan kecepatan keliling dan putaran. Namun, diameter runner tidak dapat ditentukan hanya dari putaran karena kecepatan keliling yang sesuai harus diperoleh dari analisis hidraulik dan karakteristik desain turbin.

Dimensi akhir runner juga harus mempertimbangkan geometri sudu, distribusi aliran, debit, head, dan hasil analisis performa. Dengan demikian, penentuan dimensi runner memerlukan perhitungan desain yang lebih terperinci atau acuan karakteristik turbin yang telah divalidasi.

5.6 Asumsi dan Keterbatasan Perancangan

Dalam perancangan awal ini, aliran air dianggap relatif stabil pada kondisi desain, air dianggap tidak termampatkan, dan perubahan sifat air akibat temperatur diabaikan. Asumsi tersebut digunakan untuk menyederhanakan perhitungan awal.

Meskipun demikian, kondisi nyata PLTA dapat mengalami perubahan debit akibat musim, perubahan kebutuhan listrik, dan variasi kondisi hidraulik. Oleh karena itu, rancangan akhir harus memperhitungkan variasi kondisi operasi serta potensi kavitasi, kerugian aliran, getaran, dan beban mekanik.

Selain itu, rancangan harus mempertimbangkan kemampuan produksi dan pemeliharaan di lokasi. Desain yang terlalu kompleks dapat menyulitkan perbaikan dan meningkatkan biaya operasi. Oleh karena itu, rancangan yang sederhana, andal, dan sesuai kebutuhan masyarakat dapat menjadi pilihan yang lebih tepat.

6. Instruction dan Implementasi

Tahap instruction merupakan proses menerjemahkan hasil idealization menjadi langkah penyelesaian yang jelas dan dapat dilakukan. Langkah pertama adalah menentukan data lokasi, terutama debit dan head efektif. Data tersebut kemudian digunakan untuk menghitung daya hidrolik.

Selanjutnya, daya mekanik turbin diperkirakan berdasarkan efisiensi yang digunakan. Setelah itu, putaran turbin ditentukan berdasarkan karakteristik turbin Francis dan kebutuhan generator. Parameter tersebut kemudian digunakan untuk menentukan dimensi runner.

Secara umum, proses perancangan dapat diringkas sebagai berikut:

Data lokasi → Debit dan Head → Daya Hidrolik → Efisiensi → Daya Turbin → Putaran → Dimensi Runner → Verifikasi → Evaluasi.

Setiap hasil perhitungan harus diberikan interpretasi fisik. Misalnya, hasil daya hidrolik sebesar 588,6 kW bukan hanya angka matematis, tetapi menunjukkan besarnya energi per satuan waktu yang secara teoritis tersedia dari aliran air pada kondisi desain. Sementara itu, daya turbin sebesar 529,74 kW menunjukkan perkiraan daya mekanik setelah memperhitungkan efisiensi turbin sebesar 90%.

Untuk memastikan hasil perancangan dapat dipercaya, diperlukan proses verifikasi dan validasi. Verifikasi dilakukan dengan memeriksa kembali persamaan, satuan, dan proses perhitungan. Validasi dilakukan dengan membandingkan hasil rancangan terhadap karakteristik turbin Francis yang sudah ada, data eksperimen, kurva performa, atau simulasi numerik.

Apabila hasil belum memenuhi kebutuhan, proses perancangan harus dilakukan secara iteratif. Misalnya, apabila diameter runner terlalu besar untuk diproduksi atau putaran tidak sesuai dengan generator, parameter tersebut dapat diperbaiki dan perhitungan diulang. Dengan demikian, perancangan bukan merupakan proses satu arah, melainkan proses yang terus disempurnakan berdasarkan hasil evaluasi.

Aspek keberlanjutan juga harus diterapkan pada tahap implementasi. Sistem PLTA perlu mempertahankan aliran minimum sungai untuk menjaga ekosistem. Selain itu, pemilihan material, desain komponen, kemudahan pemeliharaan, serta ketersediaan suku cadang perlu dipertimbangkan sejak awal.

Dokumentasi perancangan juga harus dibuat dengan jelas dan lengkap. Dokumen tersebut mencakup data awal, asumsi, persamaan yang digunakan, hasil perhitungan, alasan pemilihan parameter, serta prosedur pengujian. Dokumentasi yang baik memungkinkan proses perancangan diperiksa, diulang, dan dikembangkan oleh pihak lain.

7. Integrasi 33 Nilai DAI5 dalam Perancangan

Ketiga puluh tiga kriteria DAI5 membentuk suatu alur berpikir yang berkesinambungan. Deep Awareness of I memberikan kesadaran mengenai tujuan dan tanggung jawab manusia. Intention kemudian memberikan arah terhadap apa yang hendak dicapai. Initial Thinking digunakan untuk memahami masalah secara menyeluruh berdasarkan kondisi nyata. Idealization menerjemahkan permasalahan tersebut menjadi model dan solusi teknik yang realistis. Selanjutnya, Instruction memastikan solusi dapat dilaksanakan, diverifikasi, dikomunikasikan, dan dikembangkan.

Pada tahap Deep Awareness of I, enam kriteria yang diperhatikan adalah kesadaran terhadap tujuan dan peran Sang Pencipta, kesadaran diri, pertimbangan etika, integrasi CCIT, refleksi kritis, dan kesinambungan kesadaran. Dalam perancangan turbin Francis, kriteria tersebut diterapkan melalui pemahaman bahwa teknologi harus dikembangkan dengan tanggung jawab, kejujuran terhadap data, serta kepedulian terhadap masyarakat dan lingkungan.

Pada tahap Intention, lima kriteria berikutnya berhubungan dengan kejelasan niat, keselarasan tujuan, relevansi terhadap kebutuhan teknik, keberlanjutan, dan kualitas. Perancangan ini memiliki tujuan yang jelas, yaitu menghasilkan rancangan turbin yang sesuai dengan potensi air dan kebutuhan PLTA desa. Keberhasilan tidak hanya ditentukan oleh besarnya daya, tetapi juga oleh keandalan, keselamatan, ketelitian, dan manfaat jangka panjang.

Tahap Initial Thinking mencakup pemahaman masalah, kesadaran terhadap stakeholder, analisis konteks, identifikasi akar masalah, relevansi analisis, serta penggunaan data dan bukti. Dalam kasus ini, debit dan head menjadi parameter utama untuk memahami potensi energi air. Perspektif masyarakat, pengelola pembangkit, pemerintah, dan lingkungan juga dipertimbangkan agar solusi yang dirancang sesuai dengan kebutuhan nyata.

Tahap Idealization menekankan kejelasan asumsi, kreativitas, realisme fisik, keselarasan dengan tujuan, kemampuan adaptasi, serta kesederhanaan desain. Asumsi debit 2,0 m³/s dan head 30 m digunakan sebagai contoh model awal, bukan sebagai data lapangan. Model tersebut mengikuti hukum fisika, tetapi hasilnya tetap harus divalidasi sebelum diterapkan pada PLTA yang sebenarnya. Desain juga perlu mempertimbangkan kemudahan produksi, perawatan, dan penyesuaian terhadap kondisi lokasi yang berbeda.

Tahap Instruction mencakup kejelasan langkah, kelengkapan solusi, interpretasi fisik, pengurangan kesalahan, verifikasi dan validasi, pendekatan iteratif, keberlanjutan, komunikasi, keselarasan dengan DAI5, serta kualitas dokumentasi. Seluruh proses perancangan harus disusun secara sistematis agar dapat dipahami dan diperiksa oleh pihak lain. Setiap hasil perhitungan perlu memiliki makna fisik, setiap keputusan desain perlu memiliki alasan, dan setiap asumsi perlu dinyatakan secara terbuka.

Dengan demikian, 33 kriteria DAI5 tidak hanya menjadi daftar evaluasi setelah perancangan selesai. Nilai-nilai tersebut menjadi cara berpikir yang mengawal proses perancangan sejak awal hingga akhir, mulai dari kesadaran dan niat hingga penerapan solusi yang bertanggung jawab.

8. Refleksi

Perancangan turbin Francis pada PLTA menunjukkan bahwa ilmu Teknik Mesin memiliki hubungan yang sangat erat dengan kehidupan masyarakat. Persamaan mengenai debit, head, efisiensi, putaran, dan dimensi runner pada akhirnya bukan hanya angka dalam perhitungan, tetapi menjadi dasar untuk menghasilkan suatu sistem yang dapat menyediakan energi bagi manusia.

Dari proses tersebut, dapat dipahami bahwa seorang engineer tidak cukup hanya mampu menghitung. Engineer juga harus mampu memahami konteks masalah, mempertimbangkan manusia yang terdampak, memahami keterbatasan dirinya, menjaga kejujuran terhadap data, serta mempertimbangkan dampak jangka panjang dari keputusan yang dibuat.

Kesadaran terhadap Sang Pencipta memberikan perspektif bahwa kemampuan manusia dalam merancang teknologi merupakan sesuatu yang harus digunakan secara bertanggung jawab. Air yang digunakan sebagai sumber energi bukan sekadar fluida dengan nilai debit tertentu, melainkan bagian dari lingkungan yang harus dijaga. Oleh karena itu, keberhasilan sebuah PLTA tidak hanya dapat dinilai dari seberapa besar daya listrik yang dihasilkan, tetapi juga dari seberapa baik pembangkit tersebut memberikan manfaat tanpa merusak lingkungan dan kehidupan masyarakat.

Penerapan DAI5 membantu menghubungkan proses berpikir teknis dengan tujuan yang lebih luas. Perhitungan yang benar merupakan bagian penting dari tanggung jawab seorang engineer, tetapi keputusan yang baik juga harus mempertimbangkan etika, keberlanjutan, dan manfaat sosial. Dengan demikian, proses perancangan menjadi lebih menyeluruh karena tidak hanya berorientasi pada hasil teknis, tetapi juga pada dampak yang ditimbulkan.

9. Kesimpulan

Perancangan dan analisis turbin Francis pada PLTA di pedesaan membutuhkan pertimbangan teknis dan nonteknis yang saling berkaitan. Debit dan head menjadi parameter utama dalam menentukan potensi daya hidrolik, sedangkan efisiensi menentukan seberapa besar energi tersebut dapat dikonversikan menjadi daya mekanik. Selanjutnya, putaran dan dimensi runner harus dirancang agar turbin dapat bekerja secara optimal pada kondisi operasi yang ditentukan.

Pada kondisi desain dengan debit 2,0 m³/s dan head efektif 30 m, diperoleh daya hidrolik teoritis sebesar 588,6 kW. Dengan asumsi efisiensi turbin sebesar 90%, daya mekanik yang tersedia diperkirakan sebesar 529,74 kW. Apabila efisiensi generator diasumsikan sebesar 95%, daya listrik keluaran generator diperkirakan sebesar 503,253 kW. Nilai-nilai tersebut merupakan hasil perhitungan awal yang masih memerlukan proses verifikasi dan validasi lebih lanjut sebelum digunakan sebagai dasar desain nyata.

Putaran turbin dan dimensi runner belum dapat ditetapkan secara pasti karena masih memerlukan parameter desain tambahan, seperti karakteristik kecepatan spesifik, kebutuhan generator, dan analisis hidraulik runner. Oleh karena itu, tahapan tersebut perlu dikembangkan lebih lanjut agar rancangan dapat memenuhi persyaratan teknis dan keselamatan.

Lebih jauh, penerapan DAI5 menunjukkan bahwa proses perancangan tidak hanya berorientasi pada hasil perhitungan. Deep Awareness of I memberikan kesadaran terhadap tujuan dan tanggung jawab manusia, Intention menentukan arah perancangan, Initial Thinking membantu memahami masalah berdasarkan data dan konteks, Idealization menghasilkan model solusi yang realistis, sedangkan Instruction mengarahkan proses implementasi, verifikasi, evaluasi, dan dokumentasi.

Dengan demikian, turbin Francis dapat dipahami bukan hanya sebagai mesin yang mengubah energi air menjadi energi mekanik, tetapi sebagai salah satu bentuk penerapan ilmu pengetahuan untuk memberikan manfaat kepada masyarakat. Perancangan yang baik adalah perancangan yang mampu menggabungkan ketelitian teknik, kesadaran spiritual, tanggung jawab sosial, kepedulian terhadap lingkungan, serta komitmen terhadap keberlanjutan.