TUGAS AKHIR
Program Studi Teknik Mesin
BAB I PENDAHULUAN
1.1 Latar Belakang Energi listrik merupakan salah satu kebutuhan pokok yang sangat berperan penting dalam kehidupan manusia saat ini, dimana hampir semua aktifitas manusia berhubungan dengan energi listrik. Seiring dengan pertumbuhan ekonomi dan tingkat populasi penduduk yang semakin tinggi, maka permintaan akan energi listrik juga meningkat. Untuk dapat memenuhi energi yang digunakan oleh manusia perlu diadakan pemanfaatan energi yang tersedia di alam secara optimal. Sistem pembangkit listrik di Indonesia masih memiliki ketergantungan yang sangat besar terhadap bahan bakar fosil untuk menghasilkan uap bertemperatur dan bertekanan tinggi yang digunakan untuk menghasilkan energi listrik. Penggunaan bahan bakar fosil perlahan-lahan harus dikurangi karena ketersediannya semakin waktu semakin berkurang. Oleh karena itu diperlukan terbosan baru untuk dapat memenuhi kebutuhan listrik yang sumber panasnya tersedia dalam jangka waktu yang lama dan ramah terhadap lingkungan, misalnya dengan membuat suatu pembangkit 1
Universitas Mercu Buana
http://digilib.mercubuana.ac.id/
TUGAS AKHIR
Program Studi Teknik Mesin
listrik yang dapat menggunakan sumber panas yang bertemperatur dan bertekanan rendah, yaitu sistem pembangkit organic rankine cycle (ORC). Organic Rankine Cycle (ORC) merupakan proses konversi energi hasil modifikasi siklus rankine yang menggunakan fluida organik (refrigerant) sebagai fluida kerja yang memiliki titik didih rendah. Sistem terdiri dari 4 komponen utama yaitu Evaporator, Kondensor, Pompa dan Turbin. Sistem ini memerlukan temperatur dan tekanan rendah untuk menghasilkan uap refrigerant yang digunakan untuk memutar turbin sehingga menghasilkan energi listrik. Fluida kerja dipompa menuju evaporator yang berfungsi untuk mengevaporasi fluida organik (refrigerant) dari fase liquid menjadi uap panas lanjut sebelum masuk kedalam turbin. Oleh karena itu, berdasarkan pertimbangan di atas kami mengadakan penelitian sebagai tugas akhir dengan judul : simulasi cycle tempo terhadap 22 fluida kerja pada power mechanical turbocharger.
1.2 Rumusan Masalah Dalam studi ini akan dilakukan simulasi power mechanical turbin dengan menggunakan 22 jenis fluida kerja (refrigerant) dengan setting point input turbin 70oC, output 40 – 70oC dan pressure 1 – 15 bar. Hal- hal yang mempengaruhi power mechanical, Berapa besar power mechanical yang diperoleh dan refrigerant manakah yang menghasilkan power mechanical tertinggi dan terendah dari 22 jenis fluida kerja (refrigerant) yang ada.
.
2
Universitas Mercu Buana
http://digilib.mercubuana.ac.id/
TUGAS AKHIR
Program Studi Teknik Mesin
1.3 Batasan Masalah Pada simulasi ini digunakan beberapa batasan masalah sehingga bahasan yang dilakukan tidak melenceng dari tujuan yang ada. Adapun batasan masalah yang digunakan adalah sebagai berikut : 1. Pemilihan dan kajian terhadap elemen siklus Organic Rankine Cycle
yaitu pada turbin. 2. Sistem yang digunakan adalah sistem dasar dari Organic Rankine
Cycle yaitu Evaporator, Kondenser, Pompa dan Turbin. 3. Fluida kerja yang digunakan adalah 22 jenis refrigerant pada setting
point temperature input turbin 70oC, output 40 - 70oC dan pressure 1 15 bar dalam simulasi cycle tempo. 4. Loses pada pipa diabaikan. 5. Tidak ada kebocoran dalam sistem. 6. Perubahan energi kinetik dan potensial diabaikan. 7. Penelitian tidak mengikutsertakan analisa ekonomi.
1.4 Tujuan Penelitian Berdasarkan rumusan dan batasan masalah yang telah di tentukan, tujuan penelitian ini adalah sebagai berikut: 1. Untuk memngetahui hal – hal yang mempengaruhi power mechanical turbin. 2. Untuk mengetahui nilai power mechanical turbin tertinggi dan terendah dari 22 jenis refrigerant pada setting point temperature input turbin 70oC, output turbin 40 – 70oC dan pressure 1 - 15 bar.
3
Universitas Mercu Buana
http://digilib.mercubuana.ac.id/
TUGAS AKHIR
Program Studi Teknik Mesin
1.5 Metodologi Penulisan Metode yang dipakai dalam penulisan Tugas Akhir ini dilaksanakan dengan beberapa metode: 1. Studi Pustaka Mengumpulkan dan mempelajari dasar teori yang berkaitan dengan sistem Organic Rankine Cycle khususnya mengenai termodinamika. 2. Orientasi Lapangan Analisa dilakukan dengan studi literatur, membeli dan melengkapi semua komponen sistem, membuat sistem ORC, melakukan kalibrasi alat uji, pengecekan sistem, pengujian sistem dan analisa dengan simulasi cycle tempo dan kesimpulan hasil pengujian simulasi cycle tempo. 3. Diskusi Metode ini digunakan untuk mengumpulkan data-data primer dan data sekunder dengan mengadakan diskusi dengan teman satu tim dan orang-orang yang memiliki wawasan tentang Organic Rankine Cycle khususnya. Dalam penulisan Tugas Akhir ini dikerjakan bersama dengan rekan satu tim Syahid Hasyim, Meindra Arif Ardiyana dan Hyendi Gumilang maka terdapat beberapa kemiripan dalam penulisannya.
4
Universitas Mercu Buana
http://digilib.mercubuana.ac.id/
TUGAS AKHIR
Program Studi Teknik Mesin
1.6 Sistematika Penulisan BAB I PENDAHULUAN Berisi tentang latar belakang, rumusan masalah, batasan masalah, tujuan penelitian dan sistematika penulisan. BAB II LANDASAN TOERI Berisi tentang dasar-dasar teoritis atau konsep-konsep yang digunakan sebagai dasar pemikiran untuk menjelaskan tentang masalah yang akan dibahas. Seperti dasar termodinamika, analisis energi dan siklus rankine pada Organic Rankine Cycle. BAB III METODE PENELITIAN Berisi tentang skema Organic rankine cycle,tes kebocoran, pengujian dan pengambilan data pada alat Organic Rankine Cycle, diagram alir pengujian. BAB IV PERCOBAAN ALAT UJI DAN SIMULASI CYCLE TEMPO TERHADAP 22 FLUIDA KERJA Berisi tentang pengumpulan dan pengolahan data 22 jenis referigrant dari simulasi cycle tempo. Analisa yang dilakukan yaitu power mechanichal Turbocharger dalam rankine organik cycle (ORC). BAB V PENUTUP Berisi tentang simpulan dan saran dari hasil dari penulisan tugas akhir yang telah dilakukan. DAFTAR PUSTAKA LAMPIRAN
5
Universitas Mercu Buana
http://digilib.mercubuana.ac.id/
