STUDI EKSPERIMEN PERBANDINGAN PENGARUH VARIASI TEKANAN MASUK TURBIN DAN VARIASI PEMBEBANAN GENERATOR TERHADAP PEFORMA TURBIN PADA ORGANIC RANKINE CYCLE Oleh : Dwi Dharma Risqiawan 2109100120 Dosen Pembimbing : Ary Bachtiar K.P, ST, MT, PhD

LATAR BELAKANG

Tahun Cadangan Gas

(TSCF)

Cadangan Minyak Bumi

(Billion Barrel)

2005 185.8 8.63

2006 187.1 8.93

2007 165 8.4

2008 170.1 8.22

2009 159.63 8

POTENSI GEOTERMAL INDONESIA

PEMBANGKIT LISTRIK TENAGA PANAS BUMI (PLTP)

• Banyak sumur yang menghasilkan uap pada - Pressure < 3 Bar - Temperature 120 oC Sehingga uap dari sumur ini tidak dapat digunakan/dibuang saja

karena tidak mampu menggerakan Turbin.

RUMUSAN MASALAH

Bagaimana peforma turbin yang digunakan di pembangkit siklus organik rankine di laboratorium pendingin.

Bagaimana pengaruh tekanan masuk turbin terhadap performa turbin .

Bagaimana pengaruh pembebanan generator terhadap performa turbin dengan penggunaan fluida kerja R-123

Batasan Penelitian

Compatible for ORC

with R-123

1. Kondisi dalam dalam sistem adalah tunak (steady state) dengan turbin uap, pompa, kondensor,evaporator sebagai alat penyusun utama dan R-123 sebagai fluida kerja.

2. Tidak ada kebocoran dalam sistem. 3. Pengamatan lebih difokuskan pada peforma turbin

TUJUAN PENELITIAN Mengetahui peforma turbin yang digunakan saat ini pada

siklus rankine organik di laboratorium pendingin. Mengetahui karakteristik turbin dari sistem ORC (Organic

Rankine cycle) dengan refrigerant R-123 sebagai fluida kerja. Mengetahui pengaruh tekanan masuk turbin dan pembebanan

generator terhadap efisiensi sudu turbin dengan R123 sebagai fluida kerja.

LANDASAN TEORI

SIKLUS RANKINE ORGANIK

TURBIN UAP

TURBIN IMPULSE

DIAGRAM KECEPATAN UNTUK TURBIN IMPULSE

TURBIN IMPULSE YANG DIUJI

TURBIN IMPULS YANG DIUJI

TURBIN IMPULS YANG DIUJI

PENELITIAN TERDAHULU Crisnanda

4

4.1

4.2

4.3

4.4

4.5

4.6

4.7

4.8

4.9

5

0 100 200 300 400 500 600

η

Beban Generator (Watt)

Beban Generator vs Efficiency

Efficiency

METODE PERCOBAAN

Skema Percobaan Package ORC

Analisa Peforma Turbin

METODOLOGI

DATA YANG DIDAPATKAN Temperatur masuk Turbin Tekanan Masuk Turbin Temperatur keluar Turbin Tekanan Keluar Turbin Enthalpy masuk Turbin Enthalpy keluar Turbin

DATA YANG DIDAPATKAN Diameter rata-rata Sudu 0,375 Sudut α1 = 22

PERHITUNGAN Menghitung laju alir masa Q = 2 GPM x 0,0000631 Menghitung Kecepatan Sudu

Menghitung kecepatan keluar nosel aktual V1t= 2.Vb/ cos α V1 = V1t.ψ

Menghitung Rasio Kecepatan

ψ

Vb/V1t

PERHITUNGAN Menghitung Effisiensi Sudu Turbin = 1)(1+Kb)x100%

Dengan Kb= antara 0,015-0,95 Kb yang digunakan 0,015

PERHITUNGAN Menghitung Kerja Aktual Turbin (Wat) Wat= ) Menghitung Effisiensi Turbin x 100 %

0

1

2

3

4

5

6

0 1 2 3 4 5 6 7 8 9

Ker

ja T

urbi

n (K

W)

Tekanan Masuk turbin vs Kerja Turbin

beban 100 wattbeban 350 wattbeban 1000 wattBeban 1350 watt

Tekanan dalam bar

0

1

2

3

4

5

6

0 200 400 600 800 1000 1200 1400 1600

Ker

ja T

urbi

n (K

W)

Beban Generator vs Kerja Turbin

Tekanan masuk 5 barTakanan masuk 8 bar

Beban dalam Watt

ANALISA GRAFIK

0

1

2

3

4

5

6

0 200 400 600 800 1000 1200 1400 1600

Ker

ja T

urbi

n (K

W)

Beban Generator vs Kerja Turbin

Tekanan masuk 5 bartekanan mauk 6 barTekanan masuk 7 barTakanan masuk 8 bar

Beban dalam Watt

0

5

10

15

20

25

30

35

40

45

0 1 2 3 4 5 6 7 8 9

Eff

isie

nsi S

udu

Turb

in

Tekanan Masuk Turbin vs Effisiensi sudu turbin

beban 100 wattBeban 1350 watt

Tekanan dalam bar Tekanan dalam bar

0

5

10

15

20

25

30

35

40

45

50

0 1 2 3 4 5 6 7 8 9

Eff

isie

nsi S

udu

Turb

in

Tekanan Masuk Turbin vs Effisiensi sudu turbin

beban 100 wattbeban 350 wattbeban 1000 wattBeban 1350 watt

Tekanan dalam bar Tekanan dalam bar

0

5

10

15

20

25

30

35

40

45

50

0 200 400 600 800 1000 1200 1400 1600

Eff

isie

nsi S

udu

Tur

bin

Beban Generator vs Effisiensi Sudu Turbin

Tekanan masuk 5 barTakanan masuk 8 bar

Beban dalam Watt

0

5

10

15

20

25

30

35

40

45

50

0 200 400 600 800 1000 1200 1400 1600

Eff

isie

nsi S

udu

Tur

bin

Beban Generator vs Effisiensi Sudu Turbin

Tekanan masuk 5 bartekanan mauk 6 barTekanan masuk 7 barTakanan masuk 8 bar

Beban dalam Watt

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100

0 1 2 3 4 5 6 7 8 9

Eff

isie

nsi T

urbi

n

Tekanan Masuk Turbin vs Effisiensi Turbin

beban 100 wattbeban 350 wattbeban 1000 wattBeban 1350 watt

Tekanan dalam bar

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100

0 200 400 600 800 1000 1200 1400 1600

Eff

isie

nsi T

urbi

n

Beban Generator vs Effisiensi Turbin

Tekanan masuk 5 bartekanan mauk 6 barTekanan masuk 7 barTakanan masuk 8 bar

Beban dalam Watt

KESIMPULAN DAN SARAN Efisiensi sudu turbin tertinggi dengan sudut α 22

derajad saat tekanan masuk turbin 8 bar dengan beban 1350 Watt Dan efisiensinya 42%

Efisiensi turbin tertinggi dengan sudut α 22 derajad saat beban generator 1350 dan efisiensinya 85%

Kerja aktual tertinggi saat tekanan masuk turbin 8 Bar dengan beban 1000 Watt, Kerja yang dihasilkan 5,43 KW