BAB I PENDAHULUAN 1.1 Latar Belakang Energi listrik adalah salah stu kebutuhan pokok yang sangat penting dalam kehidupan sehari-hari saat ini, dimana hampir semua aktifitas manusia berhubungan dengan energi listrik. seiiring dengan pertumbuhan ekonomi dan tingkat populasi penduduk di Indonesia yang semakin tinggi maka permintaan akan energy listrik juga sangat meningkat. Oleh karena itu berbagai upaya yang dilakukan oleh pemerintah agar dapat memenuhi kebutuhan listrik masyarakat. Sistem pembangkit listrik di Indonesia sebagian besar menggunakan bahan bakar fosil sebagai sumber panas untuk menghasilkan steam yang bertemperatur dan bertekanan tinggi dalam menghasilkan energi listrik. oleh karena itu diperlukan terobosanbaru untuk dapat memenuhi kebutuhan listrik yang sumber panasnya tersedia dalam jangka waktu panjang dan ramah terhadap lingkungan, misalnya dengan membuat suatu pembangkitlistrik yang dapat menggunakan sumber panas yang bertemperatur dan bertekanan rendah, yaitu dengan sistem pembangkit Organic Rankine Cycle (ORC). Universitas Mercu Buana 1
Dimana sistem ini merupakan proses pengkorvesian energi hasil modifikasi siklus Rankine yang menggunakan fluida organic (referigrant) sebagai fluida kerja memiliki titik didih yang rendah. Sistem ini terdiri dari 4 komponen utama yaitu evaporator, kondensor, pompa dan turbin. Sistem ini memerlukan temperature dan tekanan rendah untuk menghasilkan uap referigrant yang digunakan untuk memutar turbin sehingga menghasilkan energi listrik. Penelitian tentang ORC telah banyak dilakukan dengan berbagai sumber panas digunakan dan pada penelitian ini akan dilakukan sebuah analisa eksergi 22 jenis fluida kerja referigrant sistem ORC, yang dimana perhitungan eksergi ini difokuskan pada nilai eksergi pada turbocharger dalam sistem ORC. Oleh karena itu, berdasarkan pertimbangan di atas kami mengadakan penelitian sebagai tugas akhir dengan judul : Analisa Eksergi Turbocharger dengan 22 Jenis Fluida Kerja Referigrant Pada Sistem (ORC) Organic Rankine Cycle. Universitas Mercu Buana 2
1.2 Rumusan Masalah Dalam studi ini akan dilakukan untuk mengetahui apa saja yang mempengaruhi nilai eksergi dan menganalisa eksergi dengan menggunakan 22 jenis fluida kerja referigerant pada turbocharger dalam sistem ORC.Sistem ini menggunakan plate heat exchanger sebagai alat penukar kalor, tanki boiler sebagai wadah sumber kalor yang dilengkapi dengan heater, turbocharger sebagai turbin, dan pompa berfungsi untuk menaikan tekanan dan menjalankan sirkulasi sistem. 1.3 Batasan Masalah Pada perancangan 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, condenser, pompa dan turbin. 3. Fluida kerja yang di analisa adalah 22 jenis refrigerant pada setting point temperature boiler yang ditentukan sebesar 40-70 o C dan setting pressure antara 1 15 bar.. 4. Loses pada pipa diabaikan. 5. Tidak ada kebocoran dalam sistem. 6. Penelitian tidak mengikutsertakan analisa ekonomi. 7. Pengaruh lingkungan berdasarkan temperature (30 o C) Universitas Mercu Buana 3
1.4 Tujuan Penelitian Berdasarkan rumusan dan batasan masalah yang telah di tentukan, tujuan penelitian ini adalah sebagai berikut: 1. Untuk mengetahui apa saja yang mempengaruhi nilai eksergi pada sistem. 2. Mengetahui nilai eksergi terbesar dan terkecil dari analisa eksergi 22 jenis refergrant pada turbocharger dalam sistem ORC. 3. Untuk mengetahui jenis referigrant yang baik digunakan pada alat uji ORC. 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, serta analisa dan kesimpulan berdasarkan perhitungan teori. Universitas Mercu Buana 4
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 Irwan Setiawan, Hyendi Gumilang dan Meindra Arif Ardiyana maka terdapat beberapa kemiripan dalam penulisannya. 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 ORC. BAB III METODE PENELITIAN Berisi tentang skema Organic rankine cycle,tes kebocoran, pengujian dan pengambilan data pada alat Organic Rankine Cycle. BAB IV ANALISA DAN PERCOBAAN ALAT UJI Berisi tentang pengumpulan dan pengolahan data. Analisa yang dilakukan yaitu analisa eksergi pada sistem siklus rankine organik (ORC). Universitas Mercu Buana 5
BAB V PENUTUP Berisi tentang kesimpulan dan saran dari hasil penelitian dari penulisan tugas akhir yang telah dilakukan. DAFTAR PUSTAKA LAMPIRAN Universitas Mercu Buana 6