Analisis Unjuk Kerja Sistem Turbin Gas Mikro Bioenergi Proto X-3 Berbahan Bakar LPG

Proceeding Seminar Nasional Tahunan Teknik Mesin XIV (SNTTM XIV) Banjarmasin, 7-8 Oktober 2015

Analisis Unjuk Kerja Sistem Turbin Gas Mikro Bioenergi Proto X-3 Berbahan Bakar LPG Ahmad Indra Siswantara 1, a *, Asyari Daryus 1,2,b, Steven Darmawan1,3,c, Gun Gun R. Gunadi1,4,d, dan Rovida Camalia1,e 1

Mechanical Engineering Dept., Universitas Indonesia, Depok, Jawa Barat, Indonesia 16424 2

Mechanical Engineering Department., Universitas Darma Persada

Jl. Radin Inten II (Terusan Casablanca) Pondok Kelapa, Jakarta Timur 13450, Indonesia 3

Mechanical Engineering Department., Universitas Tarumanagara Jl. LetJen S. Parman No. 1, Jakarta 11440, Indonesia

4

Mechanical Engineering Dept., Politeknik Negeri Jakarta, Depok, Jawa Barat, Indonesia

a

[email protected], [email protected], [email protected], [email protected], [email protected]

Abstrak Sistem turbin gas mikro proto X-3 bioenergi merupakan sistem turbin gas mikro yang didesain dengan keleluasaan dalam pemakaian berbagai jenis bahan bakar. Keleluasaan pemakaian berbagai jenis bahan bakar, serta dimensinya yang kecil, maka sistem turbin gas ini sangat baik diperuntukkan pada gedung-gedung dengan konsep Zero Energy Building (ZEB). Sistem merupakan sistem turbin gas mikro dua tingkat dengan dua buah turbin gas mikro. Turbin gas mikro 1 pada sistem ini berfungsi sebagai penggerak kompresor, sedangkan turbin gas mikro 2 adalah jenis turbin cross flow yang berfungsi sebagai turbin daya untuk menghasilkan daya listrik dimana turbin digerakkan oleh gas panas dari keluaran turbin gas 1. Untuk mengetahui karakteristik dan unjuk kerja sistem turbin gas pada berbagai jenis bahan bakar, terutama bahan bakar gas, dilakukan penelitian terhadap sistem dengan menggunakan bahan bakar LPG. Penelitian dilakukan pada berbagai laju bahan bakar yaitu 40 hingga 60 L/min. Dari parameter-parameter percobaan berupa temperatur, tekanan, laju udara dan bahan bakar, dilakukan perhitungan dan analisis unjuk kerja sistem. Untuk menjelaskan fenomena aliran, dilakukan simulasi dengan metode CFD menggunakan perangkat lunak CFDSOF® dengan model turbulen STD k-ε pada ruang bakar jenis tubular. Dari hasil percobaan, didapatkan bahwa efisiensi kompresor berada pada kisaran 20-30%, efisiensi sistem total pada kisaran 16%, putaran poros turbin 1 maksimal di sekitar 18.500 rpm, dan kerja yang dibutuhkan untuk menggerakkan kompresor adalah 12 kW. Kata kunci : Turbin Gas Mikro, CFD, LPG, Unjuk Kerja Sistem, Model Turbulen, STD k-ε. tenaga diesel adalah kerapatan dayanya tinggi, artinya untuk mendapatkan daya yang sama MGT membutuhkan volume peralatan yang lebih kecil. Disamping itu sistem MGT ini dapat menggunakan berbagai jenis bahan bakar, baik bahan bakar cair ataupun gas, dampak terhadap lingkungan yang kecil, dan biaya operasi serta perawatan yang rendah[15]. Namun demikian sistem MGT juga punya kelemahan yaitu rendahnya efisiensi dalam menghasilkan energi listrik[1, 3]. Saat ini harga sebuah sistem MGT sudah kompetitif

Pendahuluan Turbin Gas Mikro (Micro Gas Turbine, MGT) adalah turbin gas yang didesain untuk daya kecil, dengan daya listrik yang dihasilkan pada kisaran antara 25 kW – 500 kW[1, 2]. Dengan daya relatif kecil maka sistem ini sesuai digunakan pada aplikasi kogenerasi pada bidang jasa, rumah tangga, dan industri kecil[1, 3]. Kelebihan MGT sebagai pembangkit listrik bila dibandingkan dengan sistem pembangkit lainnya seperti pembangkit listrik KE-04


dengan produk sejenis lainnya karena semakin berkembangnya teknologi power electronics dan material, sehingga prospek penggunaan peralatan ini di masa depan akan semakin baik[3]. Sebuah sistem MGT standar bekerja menggunakan sisklus Brayton, dimana sistem terdiri dari sebuah kompresor sentrifugal, sebuah turbin radial, dan sebuah generator listrik. Fitur utama dari sebuah sistem MGT adalah sebuah generator putaran tinggi yang dikopel langsung pada rotor turbin. Pada sistem MGT standar, udara mengalami kompresi di dalam kompresor dan kemudian akan mengalami pemanasan awal menggunakan gas panas yang keluar turbin pada recuperator sebelum masuk ruang bakar. Pada ruang bakar bahan bakar yang bertekanan di bakar dengan udara tekan untuk menghasilkan gas panas dengan temperatur dan tekanan tinggi. Selanjutnya, gas panas akan berekspansi pada sudu turbin sehingga menghasilkan daya pada poros turbin yang dimanfaatkan untuk memutar kompresor dan alternator. Gas panas dari turbin kemudian dialirkan ke sebuah recuperator sebelum dilepas ke udara. Salah satu aplikasi dari turbin gas mikro adalah sebagai pembangkit listrik di bangunan-bangunan dengan konsep (ZEB) yaitu bangunan yang konsumsi energi nettonya nol, atau dengan kata lain energi yang digunakan setiap tahunnya kira-kira sama dengan jumlah energi terbarukan yang dihasilkan daerah tersebut[6]. Salah satu keuntungan sistem MGT adalah dapat menggunakan berbagai jenis bahan bakar, baik bahan bakar cair maupun gas. Kondisi ini telah menarik para peneliti di berbagai belahan dunia untuk melakukan penelitian pada sistem MGT dengan menggunakan berbagai jenis bahan bakar seperti biomassa [7], biogas[8,9], LPG, biosolar[5,10], dan sebagainya. Salah satunya adalah penelitian yang dilakukan di Laboratorium Mekanika Fluida, Universitas Indonesia dengan mengembangkan prototipe sistem MGT yang diberi nama “Turbin Gas Mikro Bioenergi Proto X”. Tujuan pengembangan prototipe ini lebih spesifik adalah untuk mendapatkan suatu sistem turbin

gas mikro yang dapat diaplikasikan pada bangunan dengan konsep ZEB. Dengan berbagai kelebihan yang dipunyai oleh sebuah sistem MGT, maka apakah sistem Turbin Gas Mikro Bioenergi Proto X dapat dikembangkan untuk diaplikasikan sebagai penghasil energi listrik dengan daya sekitar 3 kW berbahan bakar LPG? Pada penelitian sebelumnya, mulai dari Proto X-1 hingga Proto X-2a telah dilakukan penelitian menggunakan bahan bakar diesel, bioethanol, dan minyak jarak[11-13]. Riset dengan menggunakan bioethanol yang dicampur dengan bahan bakar solar menghasilkan hasil terbaik pada campuran 2,5% bioethanol[4, 12]. Pada penelitian ini yang merupakan pengembangan dari penelitian sebelumnya maka prototipe akan diberi nama dengan “Turbin Gas Mikro Bioenergi Proto X-3“ yang bertujuan merancang sebuah pembangkit listrik daya kecil berbasis turbin gas mikro bioenergi untuk mensuplai kebutuhan listrik di gedunggedung seperti gedung perkantoran atau apartemen, terutama dengan konsep ZEB, dengan daya sekitar 3 kW menggunakan bahan bakar LPG. Sistem turbin gas mikro ini ini tidak tertutup pula kemungkinan untuk dipakai sebagai alat pemasok listrik di tempattempat lainnya seperti industri-industri kecil, cluster perumahan di kota-kota besar yang ingin mempunyai pasokan listrik secara mandiri, perumahan di pedesaan yang belum tersentuh listrik dari PLN, dan sebagainya. Pada tahap berikutnya dari penelitian ini, sistem MGT akan dikembangkan dengan menggunakan bahan bakar biogas karena biogas adalah salah satu jenis dari energi terbarukan, sehingga diharapkan dapat membantu mengatasi krisis bahan bakar fosil. Deskripsi Sistem Sebuah sistem turbin gas mikro berbahan bakar gas LPG dengan dilengkapi dengan sebuah generator listrik telah dirancang dan dibuat sebagaimana ditunjukkan oleh Gambar 1. Sistem merupakan sebuah unit pembangkit listrik mandiri yang dapat dimanfaatkan untuk berbagai kebutuhan. KE-04


Gambar 1. Sistem turbin gas mikro. 1) kompresor, 2) turbin gas, 3) pompa oli, 4) panel kontrol Sistem terdiri dari sebuah turbin gas mikro sebagai komponen turbin gas tingkat pertama, sebuah turbin untuk tingkat kedua, sebuah ruang bakar, dan sebuah generator. Skema dari Turbin Gas Mikro Bioenergi Proto X-3 ditunjukkan oleh Gambar 2. Turbin Gas Mikro, MGT. Turbin gas mikro tingkat pertama didesain menggunakan sebuah turbocharger kendaraan bermotor dengan merek Garret. Adapun tipe yang digunakan adalah TA51 dengan dimensi roda

kompresor 91 mm. Turbocharger dilengkapi dengan sebuah kompresor yang terhubung langsung dengan poros turbin. Turbin dan kompresor, keduanya dari jenis radial. Pelumasan untuk turbin dan kompresor dilakukan dengan memompa pelumas ke turbin dan kompresor menggunakan sebuah pompa oli yang digerakkan oleh sebuah motor listrik 375 W. Sistem pelumasan dilengkapi dengan sebuah filter oli, dan sebuah oil cooler.

Gambar 2. Gambar skematik sistem turbin gas mikro.

KE-04


Gambar 5. Ruang bakar.

Gambar 3. Turbocharger untuk turbin gas mikro tingkat 1.

Tata Letak Peralatan dan Prosedur Turbin tingkat kedua menggunakan jenis turbin cross flow dengan diameter 164 mm yang dirancang dan dibangun disesuaikan dengan keadaan dan spesifikasi turbin gas mikro tingkat 1. Turbin ini bekerja memanfaatkan gas keluar dari turbin gas mikro 1 sebagai fluida kerjanya. Sebagai media pendingin bantalannya, pada turbin ini ditambahkan blower yang merupakan bagian integral dari turbinnya. Turbin dikopel dengan transmisi belt ke sebuah generator 3 kW. Daya turbin kedua diukur dengan sebuah dinamometer gesek. Ruang Bakar. Ruang bakar yang digunakan dari jenis tubular. Komponenkomponen ruang bakar terdiri dari swirl unit, incorporating spray unit, dan spark ignitter. Spray unit menggunakan nosel dengan sudut semprot 450. Spark ignitter berfugsi untuk penyalaan awal.

Pembahasan pada tulisan ini akan difokuskan pada kinerja sistem dengan menggunakan bahan bakar LPG bertekanan sebagai sumber energi. Penelitian ini merupakan tahap pertama dari serangkaian penelitian yang akan dilakukan untuk bahan bakar gas. Penggunaan bahan bakar gas lainnya seperti biogas merupakan rencana penelitian tahap selanjutnya yang bertujuan untuk mendapatkan karakteristik sistem pada berbagai jenis bahan bakar. Sistem terdiri dari dua buah turbin gas mikro, sebuah kompresor, ruang bakar, dan generator. Lima termokopel tipe K dipasang di berbagai titik untuk pengukuran temperatur, sebagaimana ditunjukkan oleh Gambar 2. Data temperatur direkam dengan peralatan data acquisition dari National Instrumen dengan waktu pencatatannya diatur setiap detik. Enam buah pressure gauge skala 0,16 MPa dipasang di berbagai titik pengukuran tekanan, kecuali sebuah pressure gauge 0,8 MPa dipasang pada saluran keluar tabung LPG. Sebuah flow meter skala 100 lpm dan 1 lpm dipasang untuk mengukur laju aliran LPG. Flow meter 1 L/min dipasang untuk mengukur aliran gas LPG pada saat startup, sedangkan flow meter skala 100 L/min untuk mengukur alira ketika sistem sudah berjalan dengan stabil. Dua buah tachometer digital dipasang pada kompresor dan turbin tingkat 2 sebagai alat pengukur kecepatan poros. Penyalaan dilakukan dengan menggunakan nyala dari busi di ruang bakar. Udara dari blower 0,75 kW diberikan di masukan kompresor sekitar lima menit sampai turbin

Gambar 4. Turbin Cross-flow sebagai turbin gas tingkat 2.

KE-04


dapat beroperasi secara mandiri[7]. LPG adalah satu-satunya bahan bakar yang digunakan selama operasi turbin. Putaran poros dari turbin kedua akan memutar poros sebuah generator listrik dengan sambungan belt. Setelah turbin dapat beroperasi secara mandiri, dilakukan pengambilan data berupa data temperatur, tekanan, putaran, laju aliran massa udara, laju aliran volume bahan bakar. Pengukuran dilakukan pada berbagai variasi daya keluaran generator dengan mengatur laju aliran massa bahan bakar. Dikarenakan turbin tingkat 2 belum terpasang karena masih dalam pembuatan, terutama untuk sistem sudu pendinginnya, maka untuk mengetahui daya yang dihasilkan turbin akan dihitung secara teoritis menggunakan persamaan termodinamika. Model geometri ruang bakar ditunjukkan oleh gambar 6, dimana bahan bakar masuk dari pipa kecil pada bagian tengah, dengan udara pada sisi luar.

kecepatan kompresor tidak bergantung dengan kecepatan generator[7]. Kerja yang dibutuhkan kompresor per detik dirumuskan dengan:  .(h1  h0 ) ……………….. (1) Wc  m

Dengan: W c = kerja kompresor per satuan waktu (kJ/s); m = laju aliran gas (kg/s); h0 = enthalpi gas masuk kompresor (kJ/kg); h1 = enhalpi gas keluar kompresor (kJ/kg). Untuk menghitung kerja turbin mikro 1 digunakan Pers.2:  .(h3  h4 ) ……………....... (2) Wt1  m

Dengan: W t1 = kerja turbin mikro 1 per satuan waktu (kJ/s); h3 = enthalpi gas masuk turbin mikro 1 (kJ/kg); h4 = enthalpi gas keluar turbin mikro 1 (kJ/kg). Enthalpi masuk dan keluar turbin diambil dari tabel properti udara berdasarkan temperatur. Massa bahan bakar diabaikan karena kecil sekali bila dibandingkan dengan massa udara. Kurva kerja kompresor dan turbin 1 ditunjukkan oleh Gambar 7. Kerja turbin mikro 1 hanya dimanfaatkan untuk kerja kompresor, namun kerja turbin mikro 1 terlihat lebih besar dari kerja kompresor yang menunjukkan bahwa terdapat adanya rugi-rugi mekanik dan daya[7]. Kerja kompresor berada di sekitar 12 kW dan cendrung konstan. Penambahan putaran menunjukkan bahwa kerja turbin menurun yang menunjukkan bahwa pada putaran yang lebih tinggi efisiensi turbin mikro 1 menjadi lebih baik.

Gambar 6. Model CAD ruang bakar. Kinerja Sistem Pada sistem satu tigkat, kecepatan kompresor akan mengikuti kecepatan generator, sehingga efisiensi kompresor akan turun ketika beban rendah, namun pada turbin dua tingkat dengan poros terpisah, putaran kedua poros dapat berbeda dan kerja turbin 1 hanya untuk menggerakkan kompresor saja, sehingga KE-04


Gambar 9. Konsumsi bahan bakar vs putaran poros turbin.

Gambar 7. Kerja kompresor dan turbin mikro 1. Efisiensi kompresor menggunakan Pers. 3.

dicari

Oleh sebab itu untuk meningkatkan efisiensi turbin maka perlu dinaikkan putarannya hingga mencapai 40.000 rpm atau lebih. Dengan demikian, pada penelitian mendatang, sistem MGT ini akan ditingkatkan putarannya sampai di atas 40.000 rpm, sehingga diharapkan akan diperoleh efisiensi yang lebih baik. Langkah-langkah yang dapat dicoba untuk hal tersebut adalah memperbesar suplai udara pada saat start-up dan atau memperbesar laju aliran bahan bakar ke sistem. Kurva temperatur keluar ruang bakar atau masuk turbin, dan keluar turbin ditunjukkan oleh Gambar 10. Semakin besar laju bahan bakar maka temperatur keluar ruang bakar (temperatur masuk turbin) dan temperatur keluar turbin semakin tinggi. Karena beban turbin mikro 1 cendrung tetap yaitu hanya untuk memutar kompresor sehingga kenaikan temperatur ini akan berakibat bertambahnya daya pada turbin mikro selanjutnya (turbin gas mikro 2).

dengan

 c  (Wc / W p )  100 ………....(3) Dengan: c = efisiensi kompresor; Wp = kerja untuk menggerakkan kompresor. Efisiensi kompresor berada di kisaran 2030% atau rata-rata 25% (Gambar 8), dimana angka ini masih berada di bawah spesifikasi kerjanya yaitu minimal 55%[14]. Hal ini kemungkinan besar disebabkan karena sistem beroperasi di kecepatan rendah disekitar 18.500 rpm, dimana kecepatan ini masih berada di bawah kecepatan spesifikasi yaitu minimal 40.000 rpm. Hal ini juga terlihat juga dari grafik putaran poros versus konsumsi bahan bakar yang ditunjukkan oleh Gambar 9, dimana untuk konsumsi bahan bakar 50 lpm ke atas, putaran poros turbin tidak naik dan berada disekitar 18.500 rpm.

Gambar 10. Konsumsi bahan bakar vs temperatur masuk turbin.

Gambar 8. Efisiensi kompresor.

Kerja turbin mikro 2 pada tingkat kedua dihitung dengan Pers. 4:

KE-04


 .(h4  h5 ) ……………….. (4) Wt 2  m

Dengan: W t 2 = kerja turbin mikro 2 per satuan waktu (kJ/s); h4 = enthalpi gas masuk turbin mikro 2 (kJ/kg); h5 = enthalpi gas keluar turbin mikro 2 (kJ/kg). Gambar 12. Efisiensi total sistem.

Turbin mikro 2 masih dalam konstruksi, terutama pada sistem pendinginnya, maka kerja turbin akan dihitung secara teoritis dengan mengasumsikan temperatur keluar turbin mikro 2. Dari riset terdahulu diketahui temperatur keluar turbin gas daya adalah 260 0 C[7] dan 273 0C[3], maka pada tulisan ini temperatur keluar turbin mikro 2 diasumsikan pada harga 300 0C. Turbin mikro 2 digunakan untuk menggerakkan sebuah generator listrik. Efisiensi sistem MGT tingkat 2 diasumsikan sekitar 25% [7] sehingga daya listrik yang dapat dihasilkan oleh turbin dapat dihitung dengan menggunakan Pers. 5.

Efisiensi sistem total adalah perbandingan daya generator dengan kalor yang diterima gas di ruang bakar, dirumuskan:

tot  ( P / Qin ) 100 ..................... (6) Dengan: Qin = Kalor yang diterima gas di ruang bakar (kJ/s) = h3 – h2 h2 = enthalpi gas masuk ruang bakar (kJ/kg) Kurva efisiensi sistem total ditunjukkan oleh Gambar 12. Efisiensi sistem total berada di kisaran angka 16%. Efisiensi sistem total dipengaruhi oleh efisiensi di masing-masing (5) tingkat sistem turbin gas mikro, sehingga untuk menaikkan efisiensi sistem total dilakukan dengan menaikkan efisiensi sistem tingkat 1 dan efisiensi sistem tigkat 2. Efisiensi sistem tingkat 1 dapat dinaikkan dengan menaikkan kecepatan poros turbin mikro 1 sebagaimana yang sudah disebutkan sebelumnya, dan untuk tingkat 2 dengan mengoptimalkan desain turbin mikro 2 dan desain sistem mekaniknya.

 2  ( P / Wt 2 )  100 ......................(5) Dengan : 2 = efisiensi sistem tingkat 2; P = daya listrik yang dihasilkan (kW). Kurva daya listrik yang dihasilkan oleh sistem turbin gas mikro tingkat kedua terhadap putaran poros turbin 1 secara teoritis ditunjukkan oleh Gambar 11. Terlihat bahwa sistem secara termal mempunyai potensi untuk menghasilkan daya listrik yang cukup besar.

Simulasi CFD pada Ruang Bakar Simulasi CFD pada ruang bakar turbin gas jenis tubular dilakukan secara dua-dimensi – simeteris sumbu, sesuai gambar 12 dengan jumlah grid kartesian berjumlah 244x51 dengan menggunakan model turbulen STD k-ε dengan persamaan transport menurut persamaan (7) dan (8). Model tersebut digunakan dengan pertimbangan kemampuan dalam memprediksi kondisi aliran dan paling banyak digunakan serta membutuhkan daya

Gambar 11. Daya generator.

KE-04


komputasi minimum. Data-data hasil eksperimen terhadap turbin gas mikro bioenergi Proto X-3 dengan bahan bakar LPG, sesuai tabel 1 sebagai input simulasi CFD. Untuk menyederhanakan proses simulasi, LPG diasumsikan terdiri dari 100% C3H8 (propana). Tabel 1. Data input simulasi CFD No. data_1 data_2 data_3

Q LPG

Q LPG

L/min 40 50 60

m3/s 0,000667 0,000833 0,001

Q udara m3/s 0,622 0,748 0,673

T in LPG o C 24 24 24

T in udara o C 49 47 45

Gambar 13. Distribusi temperatur, data_1

Persamaan transpor model turbulen k-ε, Launder & Spalding[15]: Persamaan turbulen):

transpor

k

(energi

kinetik

Gambar 14. Distribusi temperatur, data_2

………………………................. (7) Persamaan transpor ε (disipasi turbulen): Gambar 15. Distribusi temperatur, data_3

..................................................... (8) Dengan konstanta: 0.09

1.92

1.0

1.3

OUTLET

Air

INLET

1.44

Air

Fuel

Gambar 16. Plot temperatur pada daerah dekat sumbu Gambar 13 hingga gambar 15 secara berturutturut menunjukkan kontur temperatur pada ruang bakar. Udara yang masuk dengan laju yang jauh lebih tinggi daripada laju bahan bakar menghasilkan lidah api yang cukup

Gambar 12. Mesh komputasi ruang bakar. KE-04


panjang hingga menuju sisi keluar. Secara umum, variasi laju bahan bakar, dari 40 L/min hingga 60 L/min menunjukkan hasil yang sejalan, dengan konsentrasi panas ada pada bagian tengah dari ruang bakar, dengan temperatur tertinggi api sebesar 2790 K, 2800 K dan 2810 K secara berturut-turut. Meningkatnya laju bahan bakar secara alamiah juga menyebabkan peningkatan laju udara masuk melalui kompresor. Namun, laju bahan bakar yang lebih besar menghasilkan distribusi temperatur yang lebih merata, yang diindikasikan temperatur puncak pada lidah api terjadi dengan area yang lebih kecil. Secara lebih detail, hasil simulasi dengan variasi laju bahan bakar ditunjukkan oleh grafik pada gambar 16 dengan plot temperatur pada daerah simetris sumbu. Dengan temperatur pada dekat sisi masuk yang berhimpit, variasi laju bahan bakar yang lebih besar menunjukkan peningkatan temperatur pada zona reaksi yang lebih linier dibandingkan dengan peningkatan temperatur pada laju alir bahan bakar yang lebih kecil. Hal ini selanjutnya menyebabkan laju bahan bakar yang lebih besar menghasilkan panjang lidah api yang lebih besar, distribusi temperatur yang lebih merata pada ruang bakar. Dengan demikian, laju bahan bakar yang lebih besar menghasilkan unjuk kerja ruang bakar turbin gas yang lebih baik. Lebih jauh, hasil analsis ini dapat digunakan untuk pengembangan rancangan ruang bakar sehingga dapat meningkatkan unjuk kerja turbin gas mikro bioenergi Proto X-3 secara keseluruhan.

3. Efisiensi sistem total diperoleh sebesar 16%. Efisiensi masih dapat ditingkatkan dengan menaikkan efisiensi sistem turbin gas mikro tingkat 1, diantaranya dengan menaikkan putaran poros turbin mikro 1 sampai minimal 40.000 rpm; 4. Dari analisis CFD pada ruang bakar, terlihat bahwa distribusi pembakaran dengan LPG optimal diperoleh pada laju bahan bakar 60 L/min. 5. Dari hasil penelitian, dapat disimpulkan bahwa sistem MGT ini masih harus ditingkatkan lagi kinerjanya, karena kinerja yang diperoleh saat ini belumlah maksimal dan belum ekonomis untuk diaplikasikan sebagai pembangkit listrik di bangunan atau perumahan. Ucapan Terimakasih Penulis mengucapkan terimakasih kepada Kementrian Riset, Teknologi dan Pendidikan Tinggi Republik Indonesia yang telah memberikan dana penelitian ini melalui skema “Insentif Riset Sistem Inovasi Nasional (SINas) tahun 2015. Referensi [1] M. Renzi, F. Caresana, l. Pelagalli, and G. Comodi, "Enhancing Micro Gas Turbine Performance Through Fogging Technique: Experimental Analysis," Journal of Applied Energy, vol. 135 pp. 165-173, 2014. [2] W. D. Paepe, F. Contino, F. Delattin, and S. Bram, "Optimal Waste Heat Recovery in Micro Gas Turbine Cycles Through Liquid Water Injection," Journal of Applied Thermal Engineering, vol. 70, pp. 846-856, 2014. [3] F. Basrawi, T. Yamada, and S. Obara, "Theoritical analysis of performance of a micro gas turbine co/trigeneration system for resedential buildings in a tropical region," Journal of Energy and Buildings, vol. 67, pp. 108-117, 2013. [4] A. I. Siswantara, S. Darmawan, and O. Purba, "Combustion Analysisi of Proto X-2 Bioenergy Micro Gas Turbine with Diesel - Bioethanol Blends," in Proceeding of 13th International Conference on QIR (Quality on Research), Yogyakarta, Indonesia, 2013, pp. 132-138. [5] D. Chiaramonti, A. M. Rizzo, A. Spadi, M. Prussi, G. Riccio, and F. Martelli, "Exhaust Emissions from Liquid Fuel Micro Gas Turbine Fed with Diesel Oil, Biodiesel and Vegetable Oil," Journal of Applied Energy, vol. 101, pp. 349-356, 2013.

Belum dihubungkan ke unjuk kerja turbin gas. Kesimpulan Dari pengujian terhadap sistem Turbin Gas Mikro Bioenergi Proto X-3 dengan bahan bakar LPG diperoleh hasil sebagai berikut: 1. Kerja kompresor didapatkan disekitar 12 kW pada putaran di sekitar 18.500 rpm. 2. Efisiensi kompresor pada tingkat 1 ratarata 25%. Untuk mendapatkan kondisi kerja yang optimum, efisiensi harus ditingkatkan sampai minimal 55%; KE-04

Proceeding Seminar Nasional Tahunan Teknik Mesin XIV (SNTTM XIV) Banjarmasin, 7-8 Oktober 2015 [6] Anonymous. (2015, Sept 21st, 2015). Zero-energy Building. Available: https://en.wikipedia.org/wiki/Zeroenergy_building [7] K. A. Al-attab and Z. A. Zainal, "Performance of a biomass fueled two-stage micro gas turbine (MGT) system with hot air production heat recovery unit," Journal of Applied Thermal Engineering, vol. 70, pp. 61-70, 2014. [8] J. Y. Kang, D. W. Kang, T. S. Kim, and K. B. Hur, "Comparative Economic Analysis of Gas Turbine-based Power Generation and Combined Heat and Power Systems Using Biogas Fuel," Journal of Energy, vol. 67, pp. 309-318, 2014. [9] H. Nikpey, A. Assadi, P. Breuhaus, and P. T. Morkved, "Experimental Evaluation and ANN Modeling of a Recuperator Miro Gas Turbine Burning Mixtures of Natural Gas and Biogas," Journal of Applied Energy, vol. 117, pp. 30-41, 2014. [10] M. A. R. Nascimento, E. S. Lora, P. S. P. Correa, R. V. Andrade, M. A. Rendon, O. J. Venturini, et al., "Biodiesel Fuel in Diesel Micro-turbine Engines: Modelling and Experimental Evaluation," Journal of Energy, vol. 33, pp. 233240, 2008. [11] D. Marhendra, "Analisis Unjuk Kerja Turbin Gas Mikro Bioenergi Proto X-2 dengan Bahan Bakar Solar," Teknik Mesin, Universitas Indonesia, Depok, 2013. [12] A. Azis, "Analisis Unjuk Kerja Turbin Gas Mikro Bioenergi Proto X-2 dengan Bahan Bakar SolarBioetanol," Teknik Mesin, Universitas Indonesia, Depok, 2013. [13] E. Prasetya, "Analisis Unjuk Kerja Turbin Gas Mikro Bioenergi Proto X-2 dengan Bahan Bakar Solar-Minyak Jarak," Teknik Mesin, Universitas Indonesia, Depok, 2013. [14] H. T. Technologies, "Compresor Map of T51 546 Trim 0.72 A/R," ed, 1991. [15] B. Launder and D. Spalding, "The Numerical Computation of Turbulent Flows," Computer Methods in Applied Mechanics and Engineering, vol. 3, pp. 269-289, 1974.

KE-04

Analisis Unjuk Kerja Sistem Turbin Gas Mikro Bioenergi Proto X-3 Berbahan Bakar LPG

Recommend Documents