SEMINAR NASIONAL TAHUNAN TEKNIK MESIN - VIII Hotel Santika Premiere Semarang 11-14 Agustus 2009
Penyelenggara: Jurusan Teknik Mesin Fakultas Teknik Universitas Diponegoro www.mesin.ft.undip.ac.id
ISBN 978-979-704-772-6
www.mesin-undip.info/snttm8
ISBN: 978-979-704-772-6
SEMINAR NASIONAL TAHUNAN TEKNIK MESIN – VIII
SNTTM – VIII Semarang, 11-14 Agustus 2009
Digital Prosiding
Jurusan Teknik Mesin Fakultas Teknik Universitas Diponegoro
SEMINAR NASIONAL TAHUNAN TEKNIK MESIN (SNTTM) – VIII Hotel Santika Premiere Semarang, 11-14 Agustus 2009
Untuk segala pertanyaan mengenai makalah SNTTM VIII silahkan hubungi: Sekretariat SNTTM VIII Jurusan Teknik Mesin Fakultas Teknik Universitas Diponegoro Jl. Prof. Sudarto, Kampus Tembalang Semarang, Jawa Tengah, Indonesia 50275 Phone: 024-7460059 Email:
[email protected] Website: www.mesin-undip.info/snttm8
Editor: Joga Dharma Setiawan, PhD Rusnaldy, ST, MT, PhD Dr. Jamari, ST, MT
Asisten Editor: M. Tauviqirrahman, ST, MT Paryanto, ST. Fadely Padiyatu Farika Tono Putri Heru Purnomo ISBN: 978-979-704-772-6 © Jurusan Teknik Mesin Fakultas Teknik Universitas Diponegoro 2009
SEMINAR NASIONAL TAHUNAN TEKNIK MESIN (SNTTM) – VIII Universitas Diponegoro, Semarang, 11-14 Agustus 2009
KATA PENGANTAR Selamat datang di Kota Semarang dalam rangka musyawarah dan seminar ! Dengan jumlah paper yang masuk ke panitia Seminar Nasional Tahunan Teknik Mesin (SNTTM) - VIII yang mencapai 185 makalah, kami panitia merasa cukup berbangga dan mengucapkan banyak terima kasih kepada seluruh partisipan. Kami juga mengucapkan terima kasih kepada seluruh pihak yang telah ikut mendukung sehingga seminar ini dapat terlaksana. Semoga tema yang ditetapkan pada Musyawarah BKSTM dan SNTTM kali ini yaitu “Meningkatkan kontribusi Jurusan Teknik Mesin bagi perkembangan industri di tanah air” dapat terwujud dan di tahun mendatang acara ini semakin berkembang. Kami mengharapkan semoga semua peserta dari seluruh Indonesia dapat menikmati seluruh rangkaian acara musyawarah BKSTM dan SNTTM kali ini. Selamat bermusyawarah dan ber-SNTTM.
Ketua panitia Rusnaldy, ST, MT, PhD
i
SEMINAR NASIONAL TAHUNAN TEKNIK MESIN (SNTTM) – VIII Universitas Diponegoro, Semarang, 11-14 Agustus 2009 PANITIA PELAKSANA
Ketua Pelaksana: Rusnaldy, ST, MT, PhD Wakil Ketua Pelaksana/Bendahara: M.S.K. Tony Suryo Utomo, ST, MT, PhD
Makalah dan Website: Joga Dharma Setiawan, PhD Paryanto, ST Acara: Dr.-Ing. Ir. Ismoyo Haryanto, MT Dr. Jamari, ST, MT Perlengkapan: Dr. Sri Nugroho , ST, MT Sponsorship: Muchammad, ST, MT Norman Iskandar, ST Akomodasi & Transportasi: Rifky Ismail, ST, MT Wisata: Ir. Eflita Yohana, MT Gunawan Dwi Haryadi, ST, MT Seminar Kit: M. Tauviqirrahman, ST, MT Tina Nurmala, SS
Anggota: Dr. Susilo Adi Widyanto, ST, MT Ir. Sugeng Tirta Atmadja, MT Ir. Sudargana, MT Ir. Arijanto, MT Ir. Yurianto, MT Ir. Sumar Hadi Suryo Ir. Sugiyanto, DEA Ir. Djoeli Satrijo, MT Ir. Budi Setiyana, MT Agus Suprihanto, ST, MT Yusuf Umardani, ST, MT
ii
SEMINAR NASIONAL TAHUNAN TEKNIK MESIN (SNTTM) – VIII Universitas Diponegoro, Semarang, 11-14 Agustus 2009
DEWAN PENGARAH
Ir. Sri Eko Wahyuni, MS Dr. Dipl.Ing. Ir. Berkah Fajar T Ir. Bambang Yunianto, MSc Ir. Dwi Basuki Wibowo, MS Dr. Ir. Toni Prahasto, MASc Dr. Ir. A.P. Bayuseno, MSc Dr. Ir. Nazaruddin Sinaga, MS
iii
SEMINAR NASIONAL TAHUNAN TEKNIK MESIN (SNTTM) – VIII Universitas Diponegoro, Semarang, 11-14 Agustus 2009
UCAPAN TERIMAKASIH Panitia SNTTM-VIII mengucapkan banyak terima kasih kepada pihak sponsor
PT. Indonesia Power Tambak Lorok PT. PLN (Persero) Distribusi Jawa Tengah dan DIY PT. Yudistira Energy PT. PP (Pembangunan Perumahan) Alumni Teknik Mesin UNDIP Magister Teknik Mesin Program Pascasarjana UNDIP PT. Parametrik Nusantara PT. Pupuk Kalimantan Timur PT. Badak NGL Bontang PT. Visicom
iv
DAFTAR ISI KATA PENGANTAR
i
PANITIA PELAKSANA
ii
DEWAN PENGARAH
iii
UCAPAN TERIMAKASIH
iv
DAFTAR ISI
v
M1- MANUFAKTUR DAN SISTEM PRODUKSI
1
M1-001
Simulasi Numerik Modifikasi Slot Furnace Untuk Proses Post Weld Heat Treatment Pada Header Harp-Hrsg Aditya Dena Kurniawan Dan Tri Agung Rohmat
M1-002
2
Bonding Logam – Electroceramic Dengan Menggunakan Teknologi Selective Laser Sintering Zulkifli Amin
M1-003
15
Pengembangan Laser Trajectory Proses Rapid Prototyping Untuk Produk Berkontur Dan Prismatik Gandjar Kiswanto, Ahmad Kholil
M1-004
26
Standard Operating Procedures (Sop) Pada Sistem Informasi Perakitan Kendaraan Iman Riswandi, Yatna Yuwana Martawirya, Sri Raharno
M1-005
46
Identifikasi Fitur Kekasaran Permukaan Berbasis Vision Untuk Produk Hasil Pemesinan Gandjar Kiswanto, Budi Haryanto, Gatot Eka Pramono
M1-006
52
Re-Layout Lantai Produksi Dengan Metode Ranked Positioftal Weigth (Rpw) Rachmad Hidayat
63 v
M1-007
Comparative Study Of Solid Oxide Fuel Cell And Proton Exchange Membrane Fuel Cell Sulistyo, Shahruddin Mahzan, Saparudin Ariffin
M1-008
76
Pengembangan Cetakan Lilin Untuk Pembuatan Master Kedua Pada Produksi Perhiasan Paryana Puspaputra, Indra Nurhadi, dan Yatna Yuwana Martawirja
M1-009
85
Pengembangan Sistem Operasi Mesin Bubut Cnc Berbasis Pc Untuk Pendidikan Susilo Adi Widyanto
M1-010
Pemodelan Mesin Bubut Cerdas Yatna Yuwana Martawirya, Lindung P. Manik
M1-011
94
102
Investigasi Pengaturan Parameter Optimum Proses Produksi Cup S-250 Di Pt. X I Wayan Sukania dan Hariyanto
M1-012
Assembly Operation Sheet (Aos) Berbasis Web Risyandi Adil, Yatna Yuwana Martawirya, Sri Raharno
M1-013
117
126
Pengujian Dan Simulasi Karakteristik Motor Dc Pada Industri Dengan Metode Algoritma Genetik Rafiuddin Syam, Ruslan, Wahyu H. Piarah and Keigo Watanabe
M1-014
134
Analisis Bcor Berbasis Metode Ahp Pada Pemilihan Strategi Optimalisasi Pengembangan Industri Gula Di Indonesia Sally Cahyati, Marimin, Bambang Pramudya
M1-015
146
Analisis Kualitas Layanan Bus Kampus (Bi-Ku)Universitas Indonesia Menggunakan Quality Function Deployment (Qfd) Agung Premono, Himawan HS, Eko Arif S, Hendri DS Budiono, Henky S Nugroho
M1-016
159
Perencanaan Strategi Peningkatan Kualitas Layanan Perguruan Tinggi Mengintegrasikan QFD Dengan Hoshin Kanri (Kasus: Jurusan Teknik Mesin FT UNJ) Lukman Arhami
170
vi
M1-017
Determination Of Brittleness Of Brittle Silicon In Micro-End-Milling Process Rusnaldy, Tae Jo Ko and Hee Sool Kim
M1-018
191
Implementation Of Genetic Algorithm In Tool Life Optimization When End Milling Of Ti64 Using Tialn Coated Tools A.S Mohruni, S. Sharif, M.Y. Noordin, Santo.P.S
M1-019
199
Studi Eksperimental Pengaruh Variasi Stand Of Distance Terhadap Gaya Potong Pada Proses Water Jet Machining Suhardjono, M. Khoirul Effendi dan Zulfikar Rusdi F
M1-020
207
Analisis Kualitas Produk Shock Becker Motor Dengan Menggunakan Metode Quality Function Deployment (QFD) Dan Metode Analytical Hierarchy Process Di PT. XYZ, Tbk Lukman Arhami
M1-021
216
Studi Pengaruh Strategi Pemesinan Terhadap Kekasaran Permukaan Pada Proses Pocketing Material ST 42 Febri Damayanti, Lisabella Novarina Rudiono, Deby, Stefanus Wijaya, The Jaya Suteja
M1-022
222
Control Of Key Process Parameters For Improved Product Quality In Injection Molding Process Bambang Pramujati
M2- DESAIN DAN PENDIDIKAN M2-001
226
238
Rancang Bangun Push-Belt Cvt Menggunakan Mekanisme Governor Sebagai Penggerak Variator Pulley Achmad Syaifudin, J. Lubi dan Wajan Berata
M2-002
239
Pemanfaatan Program Open Sources Untuk Pengembangan Sistem Informasi Pendidikan Berbasis Web Jurusan Teknik Mesin Al Antoni Akhmad
M2-003
248
Rancang Bangun Modifikasi Dispenser Air Minum Ekadewi A. Handoyo, Fandi D. Suprianto, Debrina Widyastuti
260
vii
M2-004
Upaya Pengentasan Kemiskinan Masyarakat Dengan Mengoptimalkan Ekonomi Kerakyatan Melalui Pemanfaatan Sumber Daya Alam Lokal I Gusti Ngurah Nitya Santhiarsa, I Gusti Bagus Wijaya Kusuma dan I Wayan Bandem Adnyana
M2-005
270
Review Kritis Terhadap Penggunaan Sistem Manajemen Mutu Di Lembaga Pendidikan Teknik Mesin Menghadapi Globalisasi Jooned Hendrarsakti
M2-006
282
Rancang Bangun Wadah Transportasi Ikan Hidup Dengamaterial Komposit Berpenguat Serat Alam Sunaryo
M2-007
Pengembangan Program Simulasi Pengujian Getaran Berbasis Matlab Zainal Abidin, Jimmy Deswidawansyah
M2-008
293
303
Rekonstruksi Matakuliah Perancangan Teknik Di Jurusan Teknik Mesin, Universitas Andalas Adjar Pratoto
M2-009
321
Sistem Penilaian Karya Ilmiah Secara Online: Sipakar Bambang Sutjiatmo, Yatna Yuwana Martawirya, Wowo Warsono, Sri Raharno
M2-010
Desain Kursi Traktor Pertanian Fransye Joni Pasau, Subagio dan Teguh Pudji Purwanto
M2-011
329
334
Perancangan Kursi Roda Bagi Penyandang Paraplegia Dengan Metode Quality Function Deployment (Qfd) Ilham Bakri
M2-012
346
Pengembangan Awal Rancang Bangun Pegas Udara Untuk Isolator Getaran Ignatius Pulung Nurprasetio dan Wishnu Purwadi
M2-013
357
Disain Dan Analisis Kinematik Tiga Derajat Kebebasan Mekanisme Paralel Untuk Pengontrolan Orientasi Syamsul Huda, Yukio Takeda dan Mulyadi Bur
M2-014
366
Rancang Bangun Mesin Penghancur Gelas Plastik Skala Rumah Tangga Ahmad Kholil
378 viii
M2-015
Pemodelan Dan Simulasi Dinamika Kendaraan Toyota Kijang Innova Dengan Menggunakan Virtual Reality Sabar Budidoyo, Joga Dharma Setiawan dan Mochamad Safarudin
M2-016
387
Design And Initial Fabrication Of Microelectrode For Dna Sensor From Polymer-Carbon Nanotubes Composite Yudan Whulanza dan Gandjar Kiswanto
M2-017
400
Peluang Sarjana Teknik Mesin Dalam Rancang Bangun Instalasi Mekanikal Untuk Bangunan Gedung Indra Nurhadi
M2-018
408
Perancangan, Pembuatan Dan Uji Coba Alat Ukur Sistem Gaya 3-Axis Untuk Kawat Gigi Rachman Setiawan, Lanang Panca Yudha, Agung Wibowo
M2-019
415
Transformasi Sosio-Kultural Menuju Industrial Mindset Dan Profession Life Skills Melalui Kerja Praktek Tris Budiono M.
M2-020
426
Pengajaran Mekatronika di Program Studi Teknik Mesin Fakultas Teknik Mesin dan Dirgantara Institut Teknologi Bandung Indrawanto
434
M3-MATERIAL LOGAM M3-001
443
Pengaruh Parameter Perlakuan Panas Pada Poses Manufaktur Pin Spring Mobil Truk Mb700 Ahmad Seng
M3-002
Microstructure And Microhardness Of Aisi 316l After
444 Surface
Mechanical Attrition Treatment B. Arifvianto dan Suyitno M3-003
Fatigue Life Analysis Of Liquid Ring Compressor Shaft Co-4301-1 Gatot Prayogo, Sugeng Supriadi
M3-004
452
458
Pengaruh Ketebalan Coran Pada Pengecoran Squeeze Terhadap Sifat Fisis Dan Mekanis Paduan Al–6,4%Si–1,93%Fe Helmy Purwanto, Suyitno, P.T. Iswanto
466 ix
M3-005
Pengaruh Suhu, Waktu Dan Voltase Pelapisan Hard Chrome Terhadap Kekerasan, Keausan Spesifik Dan Ketebalan Lapisan Pada Baja Aisi 1045 I Gusti Ngurah Suarsana
M3-006
475
Pengaruh Kecepatan Gesekan Terhadap Sifat Keausan Die Drawn Uhmwpe Untuk Aplikasi Sendi Lutut Tiruan Jefri S Bale dan Rini Dharmastiti
M3-007
517
Persentase Fine Sponge Terhadap Kekerasan Dan Struktur Mikro Besi Tuang Kelabu Yang Dibentuk Melalui Proses Pengecoran Sigit Pradana, Muhamad As’adi.
M3-008
526
Analisa Sifat Mekanis Sambungan Las Smaw (Shield Metal-Arch Welding) Pada Pelat Lambung Kapal Yang Mengalami Pelengkungan Dengan Proses Line Heating Sulaiman, Rusnaldy, A. P. Bayuseno
M3-009
540
Pengaruh Nitridasi Ion / Plasma Terhadap Perubahan Kekerasan Dan Laju Keausan Pada Bahan Sprocket Sepeda Motor Andika Wisnujati, Mudjijana, Suprapto
M3-010
Pembuatan Produk Dengan Spesifikasi
552 Material Astm A447 Untuk
Substitusi Impor Pada Kilang Minyak Up Iv Pertamina Balikpapan Dani Ramdani dan Rochim Suratman M3-011
561
Studi Sifat Mekanik Dan Struktur Mikro Bahan Baut Untuk Pengunci Diafragma Raw Mill Di Pabrik Semen Hairul Abral, Jeffika Dalko, Indrieffouny Indra dan Win Bernadino
M3-012
568
Pengaruh Inhibitor Dalam Lingkungan Hcl Terhadap Laju Korosi Pada Baja Scm440 Hendri Hestiawan
M3-013
577
Mechanical Properties And Corrosion Behaviour Of Spiral Welded Api 5l X-52 Steel Line Pipe Mochammad Noer Ilman, Nur Subeki and Jarot Wijayanto
588
x
M3-014
Analisa Film Pasif Baja 316l Dalam Lingkungan Korosif Air Laut Sintetik Dengan Bakteri Desulfovibrio Vulgaris Johannes Leonard
M3-015
601
Sintering Of Stainless Steel Nanopowders For Micro-Component Part Applications Sugeng Supriadi, Eung-Ryul. Baek
M3-016
606
Pengujian Peretakan Korosi Tegangan Baja Stainless Aisi 420 Menggunakan Model C-Ring Athanasius P. Bayuseno
M3-017
614
Perhitungan Laju Korosi Pelat Lambung Kapal Km Adri Xliv Dengan Perlindungan Anoda Korban Paduan Aluminium Eko Julianto Sasono, Rusnaldy, A.P. Bayuseno
M3-018
623
Pengaruh Penambahan Karet Pada Cat Terhadap Ketahanan Korosi Baja Karbon Rendah Di Lingkungan Natrium Klorida Helmy Alian
M3-019
636
Pengaruh Variasi Sumber Karbon Pada Proses Pack Carburizing Terhadap Distribusi Nilai Kekerasan Baja Krupp 1191 I Kt. Suarsana, I Ketut Gede Sugita
M3-020
649
Efek Jumlah Goresan Terhadap Keausan Ion-Implanted Cocr Dan Die Drawn UHMWPE Untuk Knee Prostheses Application Ishak S. Limbong, Rini Dharmastiti dan B.A.Tjipto Sujitno
M3-021
Kegagalan Boiler Tube Akibat Thermal Fatigue Husaini Ardy
M3-022
661
669
Dampak Penambahan Induksi Magnet Pada Pengelasan Logam Tidak Sejenis Terhadap Cacat Las Dan Laju Rerambatan Retak Fatik Sugiarto
M4 – MATERIAL NON LOGAM M4-001
676
690
Pengaruh Perlakuan Panas Pada Binder Tar-Resin Dan Pembentukan Mesofasa Hady Efendy, Syamsul Bahri
691 xi
M4-002
Karakterisasi Sifat Mekanis Dan Fisis Komposit E-Glass Dan Resin Eternal 2504 Dengan Variasi Kandungan Serat, Temperatur Dan Lama Curing Viktor Malau
M4-003
700
Karakterisasi Sifat Tarik Dan Topografi Permukaan Serat Buah Lontar Yang Diberi Perlakuan Alkali Kristomus Boimau
M4-004
711
Studi Fase Dan Strukturmikro Thermal Barrier Coating Alumina Pada Oksidasi Siklik Hariyati P, Rizki Subagio, Lukman Noerochim, Sulistijono
M4-005
Knoop Indentation Crack Profile In Silicon Nitride Tjokorda Gde Tirta Nindhia
M4-006
718
729
Pengaruh Lama Perendaman Dalam Air Tawar Dan Fraksi Volume Serat Terhadap Sifat Mekanis Komposit Polyester Tapis Kelapa I Putu Lokantara, Ngakan Putu Gede Suardana
M4-007
734
Spektrometri Akibat Penambahan Unsur Logam Aluminium Pada Paduan Perunggu Sebagai Bahan Gamelan I Gusti Ngurah Priambadi, I Ketut Gede Sugita , Fendy Irawan
M4-008
750
Pengaruh Tekanan Uniaksial Dan Temperatur Pemanasan Terhadap Sifat Mekanis Komposit Aluminium –Alumina Lokal Subarmono
M4-009
760
Menentukan Besar Sudut Alur Las (Groove Angle) Dan Kecepatan Pengelasan Untuk Meningkatkan Sifat Mekanis Pada Proses Las Gmaw Paduan Aluminium Al-Mg (5083) I Nyoman Budiarsa
M4-010
767
Efek Serat Sabut Kelapa Yang Dialkalisasi Terhadap Sifat Mekanik Komposit Yang Dibuat Dengan Pemvakuman Hairul Abral dan Iswandi Imra
M4-011
782
Penerapan Pembuatan Karet Bantalan (Produk Engine Mounting) Dengan Bahan Pengisi Serbuk Vulkanisat Pada Formula Karet Alam Budi Luwar Sanyoto dan Nur Husodo
790 xii
M4-012
Pemanfaatan Limbah Enceng Gondok Untuk Pembuatan Material BioKomposit Dengan Matriks Resin Polyester Dan Semen Putih Qomarul Hadi
M4-013
Penerapan Pembuatan Karet Bantalan Mesin
806 Dengan Bahan Pengisi
Serbuk Nilon Pada Formula Kompon Karet Alam Nur Husodo, Budi Luwar Sanyoto M4-014
821
Pengaruh Perbedaan Ukuran Butir Media Arang Tempurung Kelapa – Barium Karbonat terhadap Peningkatan Mekanik Khususnya Harga Kekerasan Permukaan Material ST37 dalam Proses Pack Carburazing
831
Bambang Kuswanto, A.P. Bayuseno dan Ismoyo Haryanto
M5-KONVERSI ENERGI M5-001
838
Kajian Terhadap Kemampuan Tanaman Taman Di Perumahan Kota Dalam Penyerapan Panas Radiasi Matahari Untuk Mengatasi Panas Global Ahmad Syuhada, Ratna Sari dan Suhaeri
M5-002
839
Pengaruh Pemasangan Twisted Tape Terhadap Perpindahan Panas Dan Friction Factor Dalam Laluan Bujursangkar Ary Bachtiar Krishna Putra dan Soo Whan Ahn
M5-003
849
Evaluasi Laju Pelepasan Kalor Campuran Premium-Etanol Dengan Metode Laju Pelepasan Massa Dan Konsumsi Oksigen Atok Setiyawan, Bambang Sugiarto dan Yulianto S. Nugroho
M5-004
858
Pengaruh Pembebanan Terhadap Emisi Gas Buang Sepeda Motor 4 Langkah dengan Sistem Bahan Bakar Ganda Premium Dan Lpg Bambang Yunianto, Muchammad, Bambang Kristianto
M5-005
875
Study Of An Ejector Refrigeration Cycle Implemented In Automobile Systems C. Meng, S. Chan, I M. Astina dan P. S. Darmanto
M5-006
881
Ratio Semburan Udara-Bahan Bakar Terhadap Perubahan Lifted Distance Nyala Difusi Gas Elpiji Dengan Pemanas Awal I Made K. Dhiputra , Cahyo S.Wibowo dan NK Caturwati
895
xiii
M5-007
Kaji Eksperimantal Pompa Kalor Temperatur Tinggi Sebagai Penghasil Uap Menggunakan Refrigeran R-600a Djuanda, Aryadi Suwono, Ari Darmawan Pasek, Nathanael P. Tandian
M5-008
Pengembangan Updraft Gasifier Untuk Mengahasilkan
904
Gas Mampu
Bakar Fajri Vidian , Alin Indri Handika M5-009
912
Karakteristik Pengering Energi Surya Menggunakan Ketebalan Absorber Porus 9 Cm Budi Setyahandana
M5-010
921
Kompor Surya Dengan Penyimpan Panas Menggunakan Kolektor Parabola Silinder FA. Rusdi Sambada
M5-011
Hydrocarbon As Natural Refrigerant Greg.Harjanto, Alb.Rianto S
M5-012
933
941
Studi Potensi Pembangkit Tenaga Mikrohidro Sebagai Upaya Penyedian Listrik Desa Terpencil Di Provinsi Nanggroe Aceh Darussalam Hamdani, Mahidin
M5-013
954
Sistem Energi Alternatif Terpadu Dengan Menggunakan Energi Surya, Angin Dan Biomassa Sebagai Penggerak Alat Pengering Produk Pasca Panen I Gusti Bagus Wijaya Kusuma, I Wayan Bandem Adnyana dan I Gusti Ngurah Nitya Santhiarsa
M5-014
961
Pengaruh Pergerakan Angin, Temperatur, Kelembaban Relatif Dan Radiasi Lingkungan Dan Upaya Menurunkan Laju Metabolisme Pada Tubuh Manusia Di Daerah Tropis I Wayan Bandem Adnyana, I Gusti Bagus Wijaya Kusuma dan I Gusti Ngurah Nitya Santhiarsa
M5-015
Pemanfaatan Arang Untuk Absorber Pada Destilasi Air Enegi Surya I Gusti Ketut Puja
M5-016
976
990
Analisis Termodinamika Sistem Pltgu Modifikasi Dengan Penambahan Siklus Kompresi Uap Dan Siklus Rankine Organik xiv
I Made Astina, Ronald J. Purba dan Prihadi S. Darmanto M5-017
1002
Koefisien Perpindahan Kalor Dua Fase (Air-Udara) Aliran Gelembung Dalam Pipa Horisontal Pada Proses Pemanasan Matheus M. Dwinanto dan Verdy A. Koehuan
M5-018
1017
Pengujian Kemampuan Pendinginan Prototipe Kotak Sampel Darah Berbasis Thermoelektrik dan Heat Pipe Nandy Putra dan Ferdiansyah Nurudin I
M5-019
1024
Analisa Model Dan Experimental Setup Sistem Refrigerasi Cascade Dengan Campuran Karbondioksida Dan Ethane Sebagai Refrigeran Temperatur Rendah Ramah Lingkungan Nasruddin, M. Idrus Alhamid dan Darwin Rio Budi Syaka
M5-020
1036
Study Of The Numerical Simulation Of Fluid Flow And Heat Flow Distribution In A Co2 Condenser Using Open Source Cfd Codes Nugroho Adi Sasongko dan Jafar Mahmoudi
M5-021
Simulasi 2d Variasi R/D Pada Elbow 90
1048 Terhadap Aliran Dan
Perpindahan Panas Prabowo M5-022
1063
Perancangan Dan Pengembangan Tungku Pengecoran Paduan Tembaga Berbahan Bakar Briket Batubara Peringkat Rendah Dengan Pengayaan Oksigen Udara Pembakaran Pratiwi, D.K., Nugroho, Y.S., Koestoer, R.A., Soemardi, T.P.
M5-023
1071
Pemetaan Unjuk Kerja Mesin Diesel Menggunakan Biodiesel SawitJatropha: Berdasarkan Optimasi Waktu Injeksi (Sit) Terhadap Konsumsi Bahan Bakar Spesifik Rizqon Fajar, Siti Yubaidah dan Bambang Sugiarto
M5-024
1076
Sintesa Dimethyl Eter Dari Gas Sintetik (Co Dan H2) Dengan Katalis Cu/Zno/Al2o3/ -Al2o3 Said Hi. Abbas
M5-025
Pengaruh Penambahan Supplement
1084 Pada Intake Manifold Terhadap
Unjuk Kerja Motor Bensin Empat Langkah Slamet Wahyudi
1091 xv
M6-KONVERSI ENERGI M6-001
1100
Analisis Visualisasi Numerik Pada Peluruhan Vorteks Silinder Bulat Benny D. Leonanda
M6-002
1101
Simulasi Pengaruh Parameter (T,V) Udara Terhadap Laju Dehumidifikasi Dengan Cfd Eflita Yohana, Denni Dharmawan
M6-003
1112
Studi Keefektifan Katub Limbah Sebagai Jebakan Udara Akibat Aliran Air Yang Kontinyu Terhadap Hasil Pencatatan Meteran Air Tipe Baling – Baling Muhamad Jafri dan Isak Sartana Limbong
M6-004
1122
Numerical Investigation Of Cavitation In A Nozel By One-Way Bubble Tracking Method Muhammad Ilham Maulana dan Jalaluddin
M6-005
1129
Efisiensi Dan Efektivitas Sirip Berbentuk Balok Kasus 3d Keadaan Tunak PK Purwadi
M6-006
1136
Slip Boundary Condition Of Fluid Flow: A Review M. Tauviqirrahman, R. Ismail, Jamari, B. F. T. Kiono dan D. J. Schipper
M6-007
Micro Bubble Generator Dengan Metode Tabung Venturi Warjito dan Hendro Sulistyo Wibowo
M6-008
1157
Rancang Model Turbin Air Dengan Plat Pengarah Yanuar, Farry Riansyah, Erfrins Azhar R
M6-009
1165
Pompa Mikro Piringan Gesek Beralur Halus Budiarso, Watanabe, K, Ogata, S dan , Yanuar
M6-010
1147
1171
Dinamika Instabilitas Antarmuka Pada Proses Fingering Dalam Aliran Fluida Viskos Melalui Celah Sempit Harinaldi
M6-011
Kavitasi Di Dalam Saluran 2d Dan Pengaruhnya
1179 Terhadap Pancaran
Aliran Keluar Saluran Jalaluddin dan Muhammad Ilham Maulana
1186 xvi
M6-012
Kajian Teknis Dan Ekonomis Pemanfaatan Aliran Sungai Oot Sebagai Pembangkit Listrik Tenaga Mikro-Hidro Made Suarda, D.N.K. Putra Negara, S.P.G. Gunawan Tista
M6-013
1193
Karakteristik Aliran Udara Pada Saluran (Duct) Berbahan Tekstil Polyester Lokal Warjito, Rusdy Malin, Budihardjo, Dicky J. S. dan Nico D
M6-014
1207
Karakteristik Aliran Melintasi Silinder Teriris Tipe-D Di Dekat Dinding Datar Triyogi Yuwono dan Wawan Aries Widodo
M6-015
1217
Studi Tentang Karakteristik Aliran Melintasi Silinder Ellips (Ar=1/4) Tunggal Teriris Pada Sisi Depan Wawan Aries Widodo, Triyogi Yuwono
M6-016
1227
Sprinkler Effects On Smoke Filling In Small Compartment William Sukyono, Ahmad Budiman, David Johansen M N, Dwi Ananto P, Suhartoyo Budi Utomo, and Yulianto S. Nugroho
M6-017
Interaksi
1240
Fluida-Struktur Modelisasi Dan Simulasi Numerik Bi-
Dimensional Pendekatan Teoritis Gerak Fluida Dalam Struktur Silindris Simetris Danardono A. Sumarsono M6-018
1251
Unjuk Kerja Regenerative Pump Dengan Modifikasi Bentuk Impeller Yang Dioperasikan Sebagai Turbin Air Hermawan
M6-019
Simulasi Aliran Dua Fasa Air-Udara (Plug) Searah Pada Pipa Horizontal Khasani dan Arief Setiawan
M6-020
1278
Optimalisasi Penggunaaan Pompa Malikul Adil
M6-021
1268
1289
Pengaruh Penempatan Penghalang Berbentuk Silinder Di Depan Silinder Utama Dengan Variasi Diameter Penghalang Terhadap Koefisien Drag Si Putu Gede Gunawan Tista
1304
xvii
M6-022
Simulasi Numerik Aliran Melintasi Dua Silinder Teriris Tersusun Tandem Dengan Pengaruh Side Wall Dengan Berbagai Jarak Gap Wawan Aries Widodo, Triyogi Yuwono, Heru Mirmanto
M6-023
Penelitian Secondary Flow Pada Pipa Bulat Dan Pipa Kotak Yanuar, Paian Oppu Torryselly
M6-024
1312
1324
Karakterisasi Modul Termoelektrik (Elemen Peltier) Tanpa Spesifikasi Sebagai Termoelemen Sistem Pendingin Zuryati Djafar, Nandy Putra, Raldi A. Koestoer
M6-025
1332
Pengembangan Software untuk Menganalisis Sistem Pemompaan Minyak Mentah Zaki Abdussalam, I Made Astina, Prihadi Setyo Darmanto
M7-REKAYASA DESAIN M7-001
1346
1360
Karakteristik Kinerja Traksi Kendaraan Dengan Ratio Transmisi Standar Dan Ratio Transmisi Modifikasi AAIAS Komaladewi, I Ketut Adi Atmika, dan IDG Ary Subagia
M7-002
Sistem Kendali Transmisi Cvt Untuk Kendaraan Hibrida Mohammad Adhitya, Pendry Alexandra, dan Gandjar Kiswanto
M7-003
1374
A Novel Tuning Strategy For Unconstrained Model Predictive Control Bambang Pramujati
M7-004
1361
1382
Pengaruh Keterbatasan Waktu Rekam Terhadap Kesalahan Magnitud Fungsi Respon Frekuensi (Frf) Pada Sistem Getaran Dua Derajat Kebebasan Dedi Suryadi, Zainal Abidin
M7-005
1392
Analisa Uji Pendulum Pada Struktur Rangka Bus Dengan Menggunakan Finite Element Method (Fem) Djoeli Satrijo, Trisma Pandhadha
M7-006
1403
Analisa Pembebanan Dinamis Rangka Sepeda Lipat (Seliqui) Hendri D.S. Budiono, Iskandar Muda, Dedy Rachmat Hendri
1416
xviii
M7-007
Studi
Eksperimental
Pengukuran
Medan
Perpindahan
Dengan
Menggunakan Metode Moire Hidayat, Agus Sigit Pramono, Heru Setijono M7-008
1431
Pengaruh Sudut Sta (Seat Tube Angle) Rangka Sepeda Terhadap Nilai Risiko Cedera Tubuh Pengendara Sepeda I Made Londen Batan, Eko Nurmianto dan Putu Pusparini
M7-009
1443
Pengintegrasian Di Antara Installation Drawing, Epl, Ppl, Aos Dan Sop Untuk Produk Rakitan Kendaraan Bermotor Sri Raharno, Yatna Yuwana M. dan Indra Nurhadi
M7-010
Running-In And Its Impact On A Mechanical System Jamari
M7-011
1457
1472
Effect Of Different Shaft Orientation Due To Stability Of Anisotropic Rotor Jhon Malta
M7-012
1485
Aplikasi Gain Tuning PID Dengan Beberapa Metode Optimasi Guna Flutter Suppression Struktur Sayap Pesawat Udara Henry Kurniawan, Ismoyo Haryanto, dan Joga Dharma Setiawan
M7-013
1497
Kaji Analitik Dan Numerik Penerapan Momentum Excange Impact Damper Pada Breaker Plate Impact Crusher Lovely Son, Adriyan, Mulyadi Bur
M7-014
Analisis Model Vibrating Conveyor 2 Derajat Kebebasan Lovely Son dan Meifal Rusli1
M7-015
1509
1522
Pulverizer Maintenance Cost Analyze At Suralaya Power Plant By Risk Based Inspection Lukman Hakim, Sutrisno, dan A.Zarkasi
M7-016
Peningkatan Efisiensi Piranti Alkalin Elektroliser M.Rosyid Ridlo
M7-017
1531
1550
Analisis Teoritik Pengaruh Kekasaraan Permukaan Kontak Terhadap Munculnya Suara Lengkingan Pada Rem Kendaraan Meifal Rusli, Masaaki Okuma, dan Lovely Son
1557
xix
M7-018
Pengembangan
Metode
Penghitungan
Praktis
Berbasis
Metode
Superposisi Untuk Analisis Statik Kiln (Studi Kasus Kiln Indarung Iv Pt. Semen Padang) Mulyadi Bur, Meifal Rusli, Eka Zedrosky, Minto Saksono, Tarlo Sembiring dan Mardian M7-019
1570
Penentuan Tegangan Dan Perkiraaan Bentuk Ovality Pada Live Ring (Studi Kasus Live Ring Kiln Indarung Iv Pt Semen Padang) Mulyadi Bur, Syamsul Huda, Andrivoka, Minto Saksono, Tarlo Sembiring, dan Mardian
M7-020
1582
Analisis Kesalahan Fungsi Respon Frekuensi Akibat Penggunaan Jendela Eksponensial Pada Pengujian Getaran Dengan Eksitasi Impak Kasus Domain Waktu Kontinu Noval Lilansa, Zainal Abidin, dan Djoko Suharto
M7-021
1594
The Development Of Fire Fighting Robot Algorithm For Navigation Using Proximity Sensor And Digital Compass Luhur Budi Saesar, Joga Dharma Setiawan, Khalid bin Hasnan
M7-022
1608
Application Of Life Cycle Cost Analysis And Topsis Method For Selecting
Municipal
Solid
Waste
Treatment
Technology
And
Management For The City Of Bandung Sigit Yoewono, Hendi Riyanto, dan Abdul Lucky Shofi’ul Azmi M7-023
1620
Perhitungan Harmonisa Dalam Perancangan Belitan Generator Sinkron 300 Kva Siti Saodah, Soenarjo
M7-024
1629
Analisa Kontak Sambungan Tulang Pinggul Buatan Menggunakan Metode Elemen Hingga Sugiyanto, Iwan Sutrisno, Jamari, Rifky Ismail, dan M. Tauviqirrahman
M7-025
Pengaruh
1644
Variasi Arus Listrik Dc Pada Aktuator Niti Wire Sm495
Terhadap Kecepatan Gerak Menutup Gripper Tjuk Oerbandono, Fathur Rokhman Hidayat M7-026
1650
Pipeline Pigging System Viktor Malau
1662 xx
M7-027
Implementasi Pemantauan Kondisi Getaran Terhadap Peralatan Top Drive Pada Anjungan (Rig) Pemboran Minyak Wahyu Nirbito
M7-028
1676
Studi Eksperimental Proses Penyeimbang Dinamik Piringan Putar Tunggal Dengan Metode Fasa Winarto, Suhardjono, Kokok Winnetouw
M7-029
1689
Development Of Wearable Robotic Arm Input For 5 Dof Articulated Arm Manipulator Prima Adhi Yudhistira, Joga Dharma Setiawan, Khalid bin Hasnan
M7-030
1700
Evaluation Of Means Of Escape In A Campus Library Dito Afandi, Dedi Setiono Hendri Rosas, Imam Taufani, Magribi Ramdhani, dan Yulianto S. Nugroho
M7-031
Analisis Dinamika Terbang Wahana Tanpa Awak Ducted Fan Toto Indriyanto, Septian Firmansyah dan Hari Muhammad
M8- KONVERSI ENERGI M8-001
1722
1735
Alat Penghemat Bahan Bakar Gas Pada Kompor Gas Rumah Tangga Abdurrachim , Dendi Wardani dan ThaddeusY
M8-002
1712
1736
Hasil Pengukuran Penghematan Enerji Pada Penggantian R 22 Dengan R 290 Rusdy Malin, Bambang Suryawan, Budihardjo, dan Wardjito
M8-003
Implementasi Audit Energi Pada Gedung Kantor Di Jakarta Selatan Budihardjo
M8-004
1745
1755
Performance And Exhaust Emission Tests From A Direct Injection Diesel Engine Fueled With Dimethyl Ether (Dme) Iman Kartolaksono Reksowardojo, Chandra Irawan, Anthonio Marioza, dan Wiranto Arismunandar
M8-005
1770
Pengujian Alat Penghemat Bbm Pada Mesin Mobil Dilihat Dari Aspek Daya, Torsi Dan Gas Buang Arijanto
1786 xxi
M8-006
Pengembangan Cool-Hot Box Pada Kendaraan Bermotor Roda Dua Berbasis Pompa Kalor Elemen Peltier Imansyah I.H., Budi Susanto, dan Leo Sahat Paruntungan
M8-007
Kaji Eksperimental Aplikasi Pipa Kalor Sebagai Heatsink Cpu Sutrisno, Nugroho Gama Yoga , Halim Abdurrachim
M8-008
1804
Minyak Nabati Sebagai Bahan Dasar Minyak Lumas Kendaraan Rona Malam Karina, Catur Yuliani Respatiningsih, dan Tri Purnami
M8-009
1795
1811
Kaji Eksperimental Pembakaran Bio-Briket Sebagai Bahan Bakar Alternatif Untuk Kompor Rumah Tangga Khairil dan Jalaluddin Jamil
M8-010
1820
Analisis Performa Kolektor Surya Pelat Datar Yang Menggunakan Tabung Vakum Sebagai Penutup Kolektor Made Sucipta
M8-011
Kajian Teknis Dan Ekonomis Pembangkit Listrik Tenaga Surya Di Bali Made Suarda, I Ketut Gede Wirawan
M8-012
1828
1837
Pengembangan Mesin Pengkondisian Udara (Ac) Siklus Kompresi Uap Hemat Energi Menggunakan Ice On Coil Thermal Energy Storage Dengan Refrigeran Hidrokarbon Hcr22 Azridjal Aziz
M8-013
1851
Laju Penguapan Air Dari Tetesan Pada Variasi Temperatur, Laju Aliran Dan Kelembaban: Suatu Perbandingan Antar Model Engkos Achmad Kosasih
M8-014
1864
Kajian Eksperimental Fenomena Flame Lift-Up I Made Kartika Dhiputra, Bambang Sugiarto, Yulianto S. Nugroho, Cokorda Prapti Mahandari
M8-015
1875
Pemanfaatan Panas Buang Kondensor Untuk Keperluan Pemanasan Pada Mesin Refrigerasi Hibrida Menggunakan Refrigeran Hidrokarbon Hcr22 Azridjal Aziz
M8-016
1886
Analisa Unjuk Kerja Sistem Refrigerasi Dual Paralel Evaporator Dengan Variasi Putaran Motor Dc Kompresor Hermetik Tunggal Nasruddin, Erwin Napitupulu, Fajri Hidayat
1894 xxii
M8-017
Peningkatan Kualitas Karbon Aktif Sebagai Adsorben Dari Batubara Riau Melalui Proses Oksidasi Bambang Suryawan, Awaludin Martin, M. Idrus Alhamid, Nasruddin, Magribi
M8-018
1902
Karakteristik Perpindahan Kalor Dan Jatuh Tekanan Aliran Dua-Fase Refrijeran Dalam Microchannels Ardiyansyah
M8-019
1910
Karakterisasi Gasifikasi Biomassa Sekam Padi Menggunakan Reaktor Downdraft Dengan Dua Tingkat Laluan Udara Bambang Sudarmanta, Daniar Baroroh Murtadji, Dita Firsta Wulandari
M8-020
1924
Re-formulasi Biodiesel Untuk Aplikasi Mesin Diesel Penggerak Kapal Nelayan Dengan Putaran Medium/Tinggi Muhamad As’adi, Rizqon Fajar
M8-021
Emisi Pembakaran Biomassa Batang Kayu Nukman
M8-022
1935
1944
Analisis Performasi Kolektor Surya Pelat Datar Pemanas Air Dengan Variasi Ketebalan Kaca Penutup Ketut Astawa
M8-023
1954
Adsorpsi Isothermal Co2 Pada Karbon Aktif Dari Kaca Cover Itu Sendiri Yang Menerima Panas Radiasi Dari Batubara Riau Dengan Metode Volumetrik Awaludin Martin, Bambang Suryawan, M. Idrus Alhamid, dan Nasruddin
M8-024
1961
Analisis Unjuk Kerja Alat Penukar Kalor Pipa Ganda Dengan Buffle Pengarah Aliran Samsudin Anis
M8-025
1969
Kajian Komparasi Efek Turbulensi Di Intake Dan Flame Speed Di Ruang Bakar Pada Studi Kasus Motor Satu Slinder Empat Langkah Abrar Riza
M8-026
1979
Pengaruh Variasi Laju Aliran Volume Child Water Terhadap Performansi Sistem Water Chiller N. Suarnadwipa
1985 xxiii
M8-027
Study on Absorption Refrigeration Cycle Powered by Low Temperature Heat Source Phetsaphone Bounyanite, I Made Astina, and Prihadi S. Darmanto
Indeks Penulis Utama Makalah
1990
2005
Keterangan: M1 : Manufaktur dan Sistem Produksi M2 : Desain dan Pendidikan M3 : Material Logam M4 : Material Non Logam M5 : Konversi Energi M6 : Konversi Energi M7 : Rekayasa Desain M8 : Konversi Energi
xxiv
Seminar Nasional Tahunan Teknik Mesin (SNTTM) VIII Universitas Diponegoro, Semarang 11-12 Agustus 2009
M5-016 Analisis Termodinamika Sistem PLTGU Modifikasi dengan Penambahan Siklus Kompresi Uap dan Siklus Rankine Organik I Made Astina, Ronald J. Purba dan Prihadi S. Darmanto Fakultas Teknik Mesin dan Dirgantara Institut Teknologi Bandung Jalan Ganesha 10 Bandung 40132, E-mail:
[email protected]
ABSTRAK Walaupun PLTGU merupakan sistem konversi energi dari bahan bakar menjadi tenaga listrik mempunyai efisiensi tinggi, upaya untuk meningkatkan efisiensi juga masih penting mengingat sumber energi bahan bakar fosil yang semakin menipis persediaannya dan harganya yang mahal. Dengan pertimbangan PLTGU UBP Priok merupakan sistem dan kondisi operasinya sesuai dengan perkembangan teknologi dewasa ini, sistem ini dipilih sebagai objek studi kasus untuk mendapatkan data-data yang realistis dalam studi ini. PLTGU UBP Priok memiliki kapasitas pembangkitan listrik sebesar 1.180 MW terdiri dari 2 blok, dimana 1 bloknya terdiri dari 3 unit turbin gas masing-masing 130 MW dan 1 unit turbin uap masing-masing 200 MW. Sebuah perangkat lunak dikembangkan dan didukung dengan database persamaan-persamaan tingkat keadaan termodinamika lebih dari 19 jenis fluida kerja termasuk sifat-sifat riil air dan udara. Dari hasil perhitungan yang telah dilakukan, bila temperatur udara masuk kompresor diturunkan menjadi 15°C, maka peningkatan daya diperoleh sebesar 21,64% dan efisiensi meningkat dari 48,94% menjadi 51,87%. Hasil ini diperoleh pada kondisi temperatur masukan turbin gas 1070°C, temperatur gas keluar HRSG 150°C, temperatur masuk turbin ORC 140°C, tekanan masuk turbin ORC 2,5 MPa, jenis fluida kerja pada sistem pendingin dan ORC adalah R-600. Kondisi optimal diperoleh pada rasio tekanan sistem turbin gas 16. Modifikasi siklus PLTGU Priok ini dapat meningkatkan daya keluaran netto sebesar 5%-30% tergantung parameter operasi yang dipilih. Keywords: analisis termodinamika, PLTGU, kompresi uap, Rankine organik
Seminar Nasional Tahunan Teknik Mesin (SNTTM) VIII Universitas Diponegoro, Semarang 11-12 Agustus 2009
1. Pendahuluan Temperatur udara di lingkungan PLTGU UBP Priok berada sekitar 30°C. Pada kondisi lingkungan tersebut, temperatur udara masuk kompresor di PLTGU Priok juga sekitar 30°C. Temperatur udara masuk kompresor di PLTGU Priok saat ini sesuai dengan standar ISO yaitu 15°C dan relative humidity (RH) 60%. Pengkondisian udara masuk kompresor agar sesuai dengan standar ISO perlu dilakukan untuk meningkatkan kinerja turbin gas menjadi 100% dari desain [1]. Penurunan temperatur udara masuk kompresor dapat dilakukan dengan menambah sistem pendingin. Berbagai penelitian pendinginan udara masuk kompresor dilakukan peneliti untuk meningkatkan daya yang dihasilkan turbin gas [2, 3, 4]. Temperatur gas buang dari HRSG masih tinggi yaitu sekitar 140°C sampai dengan 160°C ini juga berpeluang untuk dimanfaatkan sehingga energi termal tersebut tidak terbuang sia-sia. Dalam studi termoekonomi yang telah dilakukan sebelumnya [5] tentang pemanfaatan panas buang sebagai sumber panas sistem pendingin absorpsi uap tidak praktis karena kapasitas pendinginannya tidak mencukupi sehingga sistem pendingin kompresi uap masih dibutuhkan. Sistem itupun juga tidak begitu ekonomis bila dibandingkan bila semua sistem pendinginan mengguna- kan siklus kompresi uap. Oleh karena itu dalam studi ini, energi panas gas buang akan dimanfaatkan untuk menggerakkan siklus Rankine organik. Dengan demikian ada empat siklus yang beroperasi bersama-sama dalam sebuah sistem pembangkit daya. Paper ini membahas karakteristik termodinamik dari sistem terintegrasi tersebut. Mengacu pada kondisi sistem PLTGU Priok, berbagai indikator kinerja pembangkit daya dikaji dalam tulisan ini. Efisiensi total sistem, peningkatan daya yang dapat diperoleh, dan kondisi-kondisi operasi dari sistem yang dapat meningkatkan kinerja sistem disimulasikan. Dengan demikian, hasil studi ini sangat berguna untuk pengembangan dan peningkatan kinerja pembangkit daya PLTGU. 2. Pengembangan Siklus Pembangkit Daya Dengan pertimbangan hasil studi sebelumnya [5], sistem pendingin yang cocok digunakan adalah sistem pendingin kompresi uap. Udara yang akan masuk ke kompresor dilewatkan pada evaporator dari sistem kompresi uap. Temperatur udara masuk kompresor atau keluar dari evaporator diatur sampai mencapai kondisi standar ISO yaitu 15ºC dan RH 60%. Selain penambahan sistem pendinginan, pada siklus PLTGU ditambah juga siklus Rankine organik (ORC, organic Rankine cycle). Penambahan ORC ini untuk memanfaatkan gas buang dari HRSG (heat recovery steam generator) yang bertemperatur sekitar 150ºC menjadi kerja turbin untuk diubah menjadi daya listrik. Selain itu penambahan ORC ini dapat mengurangi temperatur gas buang ke lingkungan sehingga energi panas yang terbuang sia-sia berkurang. Dengan penggabungan sistem PLTGU Priok yang telah ada dengan penambahan sistem pendingin dan Rankine organik, sistem keseluruhannya dapat diilustrasikan sebagaimana diberikan pada Gambar 1. Bagian atas adalah pemanfaatan gas buang dari HRSG. Sedangkan bagian bawah adalah pendinginan udara yang akan masuk kompresor.
Seminar Nasional Tahunan Teknik Mesin (SNTTM) VIII Universitas Diponegoro, Semarang 11-12 Agustus 2009
Gambar 1. Sistem PLTGU modifikasi 3. Data Utama dan Perangkat Lunak Data operasi PLTGU Priok yang digunakan bekerja pada base load, menggunakan bahan bakar HSD (High Speed Diesel), dan pada operasi 3 turbin gas dan 1 turbin uap. Ada 2 kelompok data utama yaitu sistem turbin gas dan sistem turbin uap. Siklus turbin gas terdiri atas combustor, turbin gas, dan kompresor. Udara lingkungan bertemperatur 30°C dan tekanannya adalah 0,1 MPa serta RH 83%. Bahan bakar yang digunakan adalah solar (HSD, high speed Diesel) yang mempunyai nilai kalor bawah (Lower Heating Value) 42000 kJ/kg. Penurunan tekanan pada ruang bakar diabaikan (0%). Sedangkan efisiensi pembakaran adalah 95%. Efisiensi isentropis untuk kompresor adalah 90,2%, untuk turbin gas adalah 87,05%. Temperatur gas masuk turbin gas adalah 1070°C. Rasio tekanan pada sistem turbin gas adalah 12. Laju aliran udara total adalah 1416 kg/s. Daya turbin gas adalah 381900 kW. Siklus turbin uap terdiri atas turbin uap tekanan tinggi dan rendah, deaerator, pompa, kondensor dan HRSG. Temperatur uap tekanan tinggi 482°C. Tekanan uap tekanan tinggi adalah 6 MPa. Temperatur uap tekanan rendah adalah 135°C, sedang tekanan uap tekanan rendah adalah 0,31 MPa. Tekanan kondensor adalah 0,0085 MPa dan tekanan pompa kondensat adalah 1,1 MPa. Temperatur deaerator adalah 135°C. Tekanan pompa air tekanan tinggi adalah 7,8 MPa, sedang tekanan pompa air tekanan rendah adalah 1,2 MPa. Efisiensi isentropis turbin uap adalah 90,5% dan efisiensi pompa adalah 85%. Laju aliran massa uap tekanan tinggi adalah 167,7 kg/s dan laju aliran massa uap tekanan rendah adalah 16,9 kg/s. Daya turbin uap adalah 199600 kW. Data-data ini dibutuhkan dalam simulasi dengan masukan pada layar dialog yang ditampilkan pada Gambar 2.
Seminar Nasional Tahunan Teknik Mesin (SNTTM) VIII Universitas Diponegoro, Semarang 11-12 Agustus 2009
Gambar 2. Layar dialog pemasukan data Dari data-data di atas, perhitungan dilakukan dengan menggunakan perangkat lunak yang telah dibuat. Dari hasil perhitungan, daya keluaran turbin gas adalah 379771 kW, daya turbin uap adalah 198835 kW, daya total 578,61 MW, dan efisiensi termal siklus 48,94%. Analisis termodinamika siklus modifikasi PLTGU Priok ini dibagi atas 3 bagian, yaitu: 1. Pengaruh temperatur masuk kompresor pada siklus turbin gas terhadap kinerja siklus. 2. Pengaruh temperatur gas keluar HRSG terhadap kinerja siklus. 3. Pengaruh temperatur masuk turbin organik terhadap kinerja siklus. 4. Pengaruh rasio tekanan turbin gas terhadap kinerja siklus. Perangkat lunak tersebut juga dapat dilengkapi dengan 19 jenis fluida. Metode perhitungan yang digunakan dalam database dijelaskan pada referensi [6, 7]. Sifat termodinamika udara dihitung dari persamaan tingkat keadaan yang dikembangkan Lemmon et al. [8] dan sifat-sifat air dihitung langsung dari persamaan tingkat keadaan of Saul dan Wagner [9]. Untuk sifat-sifat gas hasil pembakaran dari sistem turbin uap diasumsikan sama dengan sifat riil udara. Untuk fluida kerja organik, sifat-sifat termodinamikanya dihitung dari persamaan tingkat keadaan termodinamika baik dari model yang dihasilkan grup riset penulis [10-16] yang telah dipublikasi pada jurnal nasional dan internasional, disamping juga paper-paper peneliti lain dari jurnal internasional [8,9,17]. 4. Evaluasi dan Kinerja Siklus Dalam analisis siklus dan perbandingan sistem PLTGU modifikasi dengan sistem eksisting, beberapa indikator kinerja digunakan untuk mendapatkan informasi dari sistem secara real. Secara umum definisi efisiensi termal adalah rasio daya keluaran netto terhadap pemasukan panas pada sistem pembangkit tenaga. Oleh karena itu efisiensi sistem tersebut dapat diartikan sebagai perbandingan daya keluran netto yang dihasilkan sistem modifikasi terhadap energi panas yang masuk ke sistem. Secara matematis dapat disajikan dalam bentuk persamaan (1).
Seminar Nasional Tahunan Teknik Mesin (SNTTM) VIII Universitas Diponegoro, Semarang 11-12 Agustus 2009
WGT
WORC WST WChiller (1) QGT Peningkatan efisiensi dinyatakan dalam bentuk kenaikan relatif yang dapat dituliskan dalam persamaan (2). mod
no mod
relatif
100%
(2)
no mod
Definisi serupa juga diberikan untuk peningkatan daya. Peningkatan daya dinyatakan dalam bentuk kenaikan relatif yang dapat dituliskan dalam persamaan (3). Wnet mod Wnet no mod Wnet, relatif 100% (3) Wnet no mod Sedangkan untuk kinerja pendingin kompresi uap dinyatakan dengan definisi yang sangat lazim yaitu perbandingan manfaat dengan kerja yang dilakukan, sehingga dapat dinyatakan dalam persamaan (4). Qeva (4) COP 100% Wkomp Semua penjelasan notasi dalam persamaan di atas diberikan pada nomenklatur. 5. Simulasi dan Analisis Dengan menggunakan data-data utama dari PLTGU Priok, berbagai parameter studi diselidiki dalam simulasi. Secara umum pengaruh temperatur udara yang masuk, rasio tekanan pada sistem turbin uap, temperatur gas panas yang masuk turbin gas, temperatur gas keluaran HRSG, serta jenis fluida kerja yang digunakan pada ORC dan sistem pendinginan kompresi uap dikaji terhadap berbagai parameter kinerja seperti daya keluaran netto dan efisiensi sistem. 5.1 Pengaruh Temperatur Masuk Kompresor Untuk mendapatkan kondisi udara yang lebih dingin diperlukan sistem pendinginan udara. Dalam melihat pengaruh parameter studi ini, fluida kerja yang digunakan untuk siklus pendingin kompresi uap dan ORC menggunakan R-600. Gambar 3 memperlihatkan karakteristik beban pendinginan untuk kelembaban udara yang akan dikondisikan adalah 83% dan udara yang telah dikondisikan 60%, sedangkan variasi temperatur udara hasil pendinginan pada kondisi 2oC sampai dengan 28oC dan ada tiga variasi temperatur udara lingkungannya yaitu 30, 32 dan 35oC. Rentang beban pendinginan yang sangat besar ini tergantung pada kondisi lingkungan dan kondisi yang diinginkan. Beban ini akan semua dilayani oleh sistem kompresi uap yang konsumsi energi listriknya besar untuk menggerakkan kompresor dari sistem pendinginan tersebut.
Seminar Nasional Tahunan Teknik Mesin (SNTTM) VIII
Cooling Load (TR)
Universitas Diponegoro, Semarang 11-12 Agustus 2009
6000 5000 4000 3000 2000 1000 0 0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 22 24 26 28 30 Temperatur udara masuk kompresor (°C) T lingkungan = 30°C T lingkungan = 32°C T lingkungan = 35°C
Gambar 3. Beban pendinginan untuk berbagai kondisi
Daya Netto T otal (MW)
Untuk kondisi udara lingkungan 32oC dan RH 83%, masukan udara kompresor sistem turbin gas sesuai standar ISO, daya keluaran netto yang dihasilkan PLTGU modifikasi untuk variasi temperatur masukan kompresor dan turbin gas dari sistem turbin gas diperlihatkan pada Gambar 4. Untuk parameter studi yang sama, kinerja efisiensi total dan peningkatan daya sebagai konsekuensi pendinginan yang diterapkan pada udara pasokan kompresor sistem turbin gas diperlihatkan pada Gambar 5 dan 6. Hasil-hasil ini memberikan konfirmasi bahwa ada suatu keuntungan kinerja dari sistem walaupun daya yang dikonsumsi untuk pendinginan juga besar. 850 800 750 700 650 600 0
2
4
6
8
10
12
14
16
18
20
22
24
26
28
30
T e m pe ra tur Ma suk K om pre sor ( C ̊ ) TIT = 1050°C
TIT = 1070°C
TIT = 1100°C
Efisiensi Total (%)
Gambar 4. Karakteristik kerja total untuk variasi temperatur masuk kompresor dan TIT 54 53 52 51 50 49 0
2
4
6
TIT = 1050°C
8 10 12 14 16 18 20 22 24 26 28 30 Temperatur Masuk Kompresor ( ̊C) TIT = 1070°C TIT = 1100°C
Gambar 5. Hubungan efisiensi total siklus untuk variasi temperatur masuk kompresor dan TIT
Seminar Nasional Tahunan Teknik Mesin (SNTTM) VIII
Prosentase Peningkatan Daya Total (%)
Universitas Diponegoro, Semarang 11-12 Agustus 2009
50 40 30 20 10 0 0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 22 24 26 28 30 Temperatur Masuk Kompresor (°C) TIT = 1050°C TIT = 1070°C TIT = 1100°C
Gambar 6. Hubungan prosentase peningkatan daya total untuk variasi temperatur masuk kompresor dan TIT Kaji termoekonomi telah diberikan penulis untuk kasus sistem yang hanya menggunakan penambahan sistem pendinginan [5]. Walaupun demikian, temperatur yang semakin rendah untuk suatu aplikasi akan menanggung resiko yang besar, bila temperatur pendinginan jauh di bawah standar ISO yaitu 15oC dan RH 60%. Dari hasil-hasil ini tampak jelas bahwa peningkatan daya keluaran netto sangat besar yakni 20% dari kondisi 30oC menjadi kondisi standar ISO. Peningkatan daya dapat mencapai 26% bila didinginkan sampai 10oC.
Daya Total (MW)
5.2 Pengaruh Temperatur Gas Keluar HRSG Energi masukan pada sistem turbin gas bergantung pada temperatur hasil pembakaran dan laju aliran gas yang melewatinya. Semua ini ditentukan oleh jenis bahan bakar, ruang bakar, laju bahan bakar dan rasio udara dan bahan bakar. Temperatur gas keluaran HRSG berpengaruh besar sebagaimana hasil simulasi yang diberikan pada Gambar 7 sampai 9. Temperatur gas keluaran HRSG menentukan jumlah pemanfaatan energi termal pada sistem turbin uap. Temperatur yang rendah berindikasi pada pemanfaatan energi lebih banyak pada sisten turbin uap, tetapi potensi pemanfaatan energi pada ORC menjadi berkurang. Gambar 7, 8 dan 9 memberikan karakteristik parameter studi tersebut untuk masing-masing daya total, efisiensi total dan peningkatan daya keluaran netto sistem PLTGU modifikasi. Hasil ini menegaskan bahwa pemanfaatan energi termal pada siklus turbin uap lebih efektif daripada pemanfaatan pada ORC. Hasil ini sebagai konsekuensi pemanfaatan panas proses ekspansi dari uap air lebih efektif dari fluida kerja organik. 780 760 740 720 700 680 660 150
155
160
165
170
175
Temperatur Keluar HRSG ( ̊C) T Masuk Kompresor = 5°C T Masuk Kompresor = 10°C T Masuk Kompresor = 15°C
Gambar 7. Karakteristik kerja total siklus terhadap temperatur gas keluar HRSG
Seminar Nasional Tahunan Teknik Mesin (SNTTM) VIII
Efisiensi Siklus (%).
Universitas Diponegoro, Semarang 11-12 Agustus 2009
53 52 51 50 49 150
155
160
165
170
175
Temperatur Keluar HRSG ( ̊C) T Masuk Kompresor = 5°C T Masuk Kompresor = 10°C T Masuk Kompresor = 15°C
Peningkatan Daya. Total (MW)
Gambar 8 Hubungan efisiensi total siklus terhadap temperatur gas keluar HRSG 210 160 110 60 145
150
155
160
165
170
175
180
Temperatur Keluar HRSG (°C) T Masuk Kompresor = 5°C T Masuk Kompresor = 15°C
T Masuk Kompresor = 10°C
Gambar 9. Hubungan besar peningkatan kerja total siklus terhadap temperatur gas keluar HRSG
Daya Total (MW)
5.3 Pengaruh Temperatur Masuk Turbin Organik Energi masukan pada sistem turbin ORC bergantung laju aliran massa dan temperatur gas buang dari HRSG, disamping laju aliran gas yang melewatinya. Pengaruh temperatur fluida kerja yang memasuki turbin ORC terhadap kerja yang dihasilkan dan efisiensi total dari sistem PLTGU modifikasi akan disajikan bagian ini. Fluida kerja yang digunakan adalah R-600. Gambar 10 menunjukkan karakteristik kerja total siklus yang dipengaruhi temperatur masukan fluida kerja organik ke turbin ORC pada berbagai tekanan kerja pemanas ORC. Semakin tinggi temperatur fluida kerja masuk turbin ORC akan memberikan peningkatan daya yang lebih besar. Hasil ini untuk temperatur masuk gas dari HRSG adalah 150 oC. Kenaikan tekanan operasi juga memperbesar daya total yang dihasilkan. 706 705 704 703 702 110
115
120
125
130
135
140
Temperatur Masuk Turbin Organik ( ̊C) P=1 MPa
P=1,2 MPa
P=1,4 MPa
P=1,6 MPa
Seminar Nasional Tahunan Teknik Mesin (SNTTM) VIII Universitas Diponegoro, Semarang 11-12 Agustus 2009
Gambar 10. Karakteristik kerja total siklus terhadap temperatur masuk turbin ORC
Efisiensi Total (%)
Hubungan efisiensi total siklus terhadap temperatur masukan fluida kerja organik ke turbin pada berbagai tekanan kerja pemanas ORC diperlihatkan pada Gambar 11. Hasil ini merupakan akibat dari kenaikan daya total yang dihasilkan oleh sistem PLTGU modifikasi, sebagai konsekuensi peningkatan pemanfaatan panas pada ORC. 51,9 51,8 51,7 51,6 51,5 51,4 110
115
P=1 MPa
120
125
130
135
140
Temperatur Masuk Turbin Organik ( ̊C) P=1,2 MPa P=1,4 MPa P=1,6 MPa
Gambar 11. Hubungan efisiensi total siklus terhadap temperatur masuk turbin ORC
Efisiensi ORC (%).
Pengaruh temperatur masukan turbin ORC terhadap efisiensi total siklus untuk beberapa tekanan kerja pemanas ORC ditunjukkan pada Gambar 12. Temperatur dan tekanan fluida kerja organik yang semakin tinggi akan menaikkan entalpinya sebelum masuk turbin, sehingga untuk kondisi yang sama pada kondenser ORC, daya keluaran netto turbin ORC akan meningkat. Hasil ini berkontribusi pada sistem keseluruhan. 17 16 15 14 13 12 110
115
120
125
130
135
140
Temperatur Masuk Turbin Organik (°C) P=1 MPa
P=1,2 MPa
P=1,4 MPa
P=1,6 MPa
Gambar 12. Efisiensi siklus Rankine organik pada berbagai tekanan dan temperatur maksmum operasi 5.4 Pengaruh Fluida Kerja pada Kinerja Pengaruh temperatur udara yang masuk kompresor sebagai akibat dari pengkondisian udara untuk beberapa jenis fluida kerja yang digunakan pada ORC dan sistem pendingin diperlihatkan pada Gambar 13. Hasil simulasi pada gambar ini menegaskan bahwa pendinginan udara akan berkontribusi pada peningkatan efisiensi sistem PLTGU modifikasi. Fluida kerja R-600 menghasilkan daya keluaran yang besar. Sedangkan R-143a menghasilkan daya yang paling rendah. Gambar 14 menyajikan karakteristik efisiensi total sistem PLTGU modifikasi dengan variasi temperatur masuk kompresor dari beberapa jenis fluida organik. Daya keluaran
Seminar Nasional Tahunan Teknik Mesin (SNTTM) VIII Universitas Diponegoro, Semarang 11-12 Agustus 2009
Daya ORC (kW)
ORC untuk R-600 berkontribusi paling besar pada peningkatan efisiensi total. Dari gambar 13 dan 14 tersebut, kenaikan daya ini jauh lebih kecil dari kontribusi pendinginan udara masuk kompresor pada peningkatan daya sistem turbin gas. 15000 10000 5000 0 0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 22 24 26 28 30 Temperatur Masuk Kompresor (°C) R-152a R-290 R-600 R-600a
R-143a
Efisiensi Total (%)
Gambar 13. Perbandingan efisiensi total siklus untuk berbagai fluida kerja 53 52 51 50 49 0
2
R-143a
4
6
8 10 12 14 16 18 20 22 24 26 28 30 Temperatur Masuk Kompresor (°C) R-152a R-290 R-600
R-600a
Gambar 14. Perbandingan efisiensi total siklus untuk berbagai fluida kerja Pengaruh fluida kerja terhadap kerja total, efisiensi, dan prosentase peningkatan daya siklus untuk temperatur udara masuk kompresor 15°C RH 60%, temperatur keluar HRSG 150°C, temperatur masuk turbin ORC 140°C, dan tekanan masuk turbin 2,5 MPa diberikan pada Tabel 1. Hasil ini mempertegas bahwa R-600 sangat efektif digunakan dibandingkan dengan fluida lainnya yang telah disimulasikan.
Tabel 1. Kinerja pada beberapa jenis refrigeran Prosentase Kerja Total Refriger Efisiens Peningkat Siklus an Daya an i (%) (MW) (%) 51,28 20,34 699,80 R-143a 51,62 21,03 703,81 R-152a 51,47 20,74 702,15 R-290 51,87 21,64 707,39 R-600 51,80 21,52 706,67 R-600a
Seminar Nasional Tahunan Teknik Mesin (SNTTM) VIII Universitas Diponegoro, Semarang 11-12 Agustus 2009
Tabel 2 memperlihatkan hasil tentang ringkasan kinerja sistem pendinginan yang digunakan dari sistem PLTGU modifikasi. Untuk kondisi operasi yang sama, pengaruh sejumlah jenis fluida kerja terhadap kinerja diperlihatkan. R-600 memberikan COP terbesar diantara fluida kerja yang telah disimulasikan dalam penelitian ini. Hasil ini menunjukkan kelompok hidrokarbon sangat efisien digunakan dari aspek pandangan konservasi energi. Tetapi dari sisi lain, kelompok fluida kerja ini mudah terbakar sehingga upaya pengurangan sifat mudah terbakar ini masih perlu dilakukan. Tabel 2. COP kompresi uap untuk berbagai fluida kerja Fluida kerja COP (refrigeran) 4,58 R-143a 5,14 R-152a 4,88 R-290 5,15 R-600 5,04 R-600a
Daya Netto Turbin Gas (MW))
5.5 Pengaruh Rasio Tekanan Sistem Turbin Gas Walaupun untuk pengubahan rasio tekanan pada sistem turbin gas akan menyebabkan sistem turbin gas yang ada harus diganti, studi ini hanya ingin melihat sejauh mana pengaruhnya terhadap kinerja efisiensi keseluruhan sistem. Dari hasil simulasi yang telah dilakukan menunjukkan secara umum rasio tekanan ini berpengaruh signifikan pada kinerja sistem keseluruhan. Kinerja tersebut lebih dipengaruhi oleh kinerja sistem turbin gas dari sistem PLTGU tersebut. Daya keluaran netto untuk satu sistem turbin gas dari sistem keseluruhan PLTGU modifikasi untuk variasi rasio tekanan sistem turbin gas diperlihatkan pada Gambar 15. Untuk suatu nilai TIT, sistem mempunyai suatu nilai rasio tekanan yang akan menghasilkan daya keluaran netto yang terbesar. Rasio tekanan harus dipilih supaya PLTGU modifikasi beroperasi efisien. 170 160 150 140 130 120 110 100 6
8
10
TIT = 1050°C
12
14
16
18
20
22
24
26
Rasio Tekanan Turbin Gas TIT = 1070°C TIT = 1100°C
Gambar 15. Karakteristik kerja satu turbin gas terhadap rasio tekanan sistem turbin gas
Seminar Nasional Tahunan Teknik Mesin (SNTTM) VIII Universitas Diponegoro, Semarang 11-12 Agustus 2009
Efisiensi Total (%)
Gambar 16 memperlihatkan pengaruh rasio tekanan pada sistem turbin gas terhadap efisiensi total pada sistem PLTGU modifikasi untuk variasi TIT yang berbeda. Kenaikan TIT memberi peningkatan yang berarti pada efisiensi total sistem. Untuk beda nilai TIT akan menyebabkan rasio tekanan yang akan menghasilkan nilai efisiensi maksimum juga berbeda. Hasil ini memberi konfirmasi bahwa rasio tekanan sistem turbin gas pada PLTGU yang terpasang tidak pada kondisi yang optimal bila modifikasi dilakukan sebagaimana yang diusulkan dalam studi ini akan berkontribusi besar. 55 54 53 52 51 50 6
8
10
12
14
16
18
20
22
24
26
Rasio Tekanan Turbin Gas TIT = 1050°C
TIT = 1070°C
TIT = 1100°C
Gambar 16. Karakteristik efisiensi total terhadap rasio tekanan turbin gas Tabel 3 menyajikan rekapitulasi rasio tekanan yang memberikan efisiensi siklus terbesar untuk suatu TIT. Hasil ini untuk jenis fluida kerja yang digunakan pada sistem pendingin dan ORC adalah R-600. Sedangkan untuk kondisi yang lain sama dengan datadata utama yang digunakan dalam simulasi ini. Peluang penggunaan turbin gas dengan TIT yang lebih tinggi akan dapat meningkatkan efisiensi yang lebih besar. Tabel 3. Rasio tekanan optimal dan efisiensi maksimum Prosentase Temperatur Masuk Efisiensi Siklus Peningkatan Rasio Tekanan Turbin Gas (°C) (%) Daya (%) 14,18 14 52,00 1050 19,03 14 52,61 1070 22,60 16 53,55 1100 6. Diskusi Berdasarkan parameter studi yang telah disimulasikan, terlihat bahwa modifikasi sistem PLTGU yang telah ada berkontribusi besar pada konservasi energi. Peluang untuk optimasi sistem yang eksisting juga masih terbuka untuk diimplementasikan di lapangan. Evaluasi yang menyeluruh akan dapat meningkatkan kinerja sistem pembangkit daya, walaupun ada biaya tambahan operasi , perawatan dan investasi. Dengan asumsi harga jual listrik Rp 650,00/kWh dan pembangkit beroperasi beban penuh 365 hari, peningkatan kinerja sistem dihitung untuk kenaikan efisensi termal 1-5% dari sebelumnya tanpa modifikasi 48,94% serta daya keluaran netto PLTGU tanpa modifikasi 578,61 MW. Hasil selengkapnya diberikan pada Tabel 4. Dengan kenaikan efisiensi sebesar 4,62%, penambahan nilai jual listrik yang diperoleh adalah sebesar Rp
Seminar Nasional Tahunan Teknik Mesin (SNTTM) VIII Universitas Diponegoro, Semarang 11-12 Agustus 2009
310.341.859.775,00. Nilai keuntungan akan diperoleh setelah nilai tersebut dikurangi biaya operasi dan perawatan serta pembayaran biaya investasi tahunan untuk modifikasi tersebut. Tabel 4. Peningkatan kinerja dan penjualan listrik Rp/tahun η*, % Wnet, MW 1 11,823 67.319.275.439 2 23,646 134.638.550.879 3 35,469 201.957.826.318 4 47,291 269.277.101.757 5 59,114 336.596.377.197 Catatan: η* = ηmodifikasi - η tanpa modifikasi 7. Kesimpulan Beberapa hal penting yang dapat disimpulkan dari penelitian ini adalah : Pemanfaatan panas gas buang dari HRSG menjadi kerja turbin organik terbukti menambah daya dan efisiensi pembangkit. 1. Apabila rasio tekanan di turbin gas tetap (12) atau tidak ada penggantian sistem turbin gas, maka siklus PLTGU modifikasi ini akan menghasilkan kinerja yang optimal pada temperatur udara masuk kompresor pada turbin gas 15°C (standar ISO) dan temperatur masuk turbin gas 1070°C yaitu dengan kondisi temperatur gas keluar HRSG 150°C, tekanan masuk turbin ORC 2,5 MPa, temperatur masuk turbin ORC 140°C, dan fluida kerja pada ORC dan kompresi uap adalah R-600. 2.Dengan kondisi di atas, peningkatan daya total diperoleh sebesar 21,64% dan efisiensi total meningkat dari 48,94% menjadi 51,87%. 3.Kondisi optimum siklus modifikasi PLTGU Priok dapat diperoleh dengan mengganti sistem turbin gas dengan rasio tekanan 16 pada temperatur masuk turbin gas 1100°C. Pada kondisi ini, peningkatan daya total diperoleh sebesar 22,60% dan efisiensi total meningkat dari 48,94% menjadi 53,55%. Nomenklatur Simbol: Q: panas T: temperatur TIT: turbine inlet temperature of hot gas W: daya η: efisiensi ORC: siklus Rankine organik COP: koefisien kinerja mesin pendingin
Subskrip: GT: gas turbine ST: steam turbine
Seminar Nasional Tahunan Teknik Mesin (SNTTM) VIII Universitas Diponegoro, Semarang 11-12 Agustus 2009
ORC: organic Rankine cycle Chiller: mesin pendingin kompresi uap Superskrip mod: modifikasi no mod: tanpa modifikasi eva: evaporator komp: kompresor Ucapan Terimakasih Penulis menyampaikan terimakasih kepada seluruh karyawan PLTGU Priok di bagian CCR, yang telah banyak membantu dalam perolehan data-data lapangan. Referensi [1] Omidvar, B., Gas Turbine Inlet Air Cooling System, presented at the 3 rd Annual Australian Gas Turbine Conference, 6-7 Dec. 2001 [2] Alhazmy, M. M., dan Y.S.H. Najjar, Augmentation of gas turbine performance using air coolers, Applied Thermal Engineering, 24, 415–429, 2004 [3] Berry, J. B., Rod Schwass, James Teigen, Ron Fiskum, dan Kevin J. Rhodes, Advanced Absorption Chiller Converts Turbine Exhaust to Air Conditionings, International Sorption Heat Pump Conference, June 22–24, Denver, CO, USA, 2005 [4] Chacartegui, R., F. Jiménez-Espadafor, D. Sánchez, dan T. Sánchez, Analysis of combustion turbine inlet air cooling systems applied to an operating cogeneration power plant, Energy Conversion and Management, 49, 2130–2141, 2008. [5] Astina, I M., Jasjkur, C., Hendrawan, dan Mustafa, M., Thermo-Economic Study of Cooling, Heating and Power System Implemented for Indonesian Power Plants, CD Proceeding SNTTM 7, Manado 2008. [6] Phommavongsa, D., Astina, I M., Darmanto, P. S., dan Sato, H., State of Art on Implementation of Thermodynamic Model for Providing Thermo-dynamic Property Database, Prosiding Seminar Nasional Tahunan Teknik Mesin. P. 105-110, Bali, Indonesia, 21-22 November, 2005. [7] Astina, I M., Development of Fundamental Equations of State for Thermodynamic Properties of HFC Refrigerants, Ph.D. Dissertation, Keio University, Japan, 2003. [8] Lemmon, E.W., Jacobsen, R.T., Penoncello, S.G., dan Friend, D.G., Thermodynamic Properties of Air and Mixture of Nitrogen, Argon and Oxygen From 60 to 2000 K at Pressures to 2000 MPa, J. Phys. Chem. Ref. Data, 29(3): 331-385, 2000. [9] Saul, A., dan Wagner, W., A Fundamental Equation for Water Covering the Range from the Melting Line to 1273 K at Pressures up to 25000 MPa, J. Phys. Chem. Ref. Data, 18 (4): 1537-1564, 1989. [10] Chan, S., Development of Thermodynamic Equation of State for Alternative Refrigerants R-600 and R-600a, Tesis Magister, Teknik Mesin FTI ITB, 2006. [11] J. Fitriansyah, Pengembangan Persamaan Dasar Tingkat Keadaan Sifat-Sifat Termodinamika untuk Propana, Tugas Sarjana, Teknik Mesin FTI ITB, 2006.
Seminar Nasional Tahunan Teknik Mesin (SNTTM) VIII Universitas Diponegoro, Semarang 11-12 Agustus 2009
[12] Astina, I M., dan Sato, H., A Rational Helmholtz Fundamental Equation of State for Difluoromethane with an Intermolecular Potential Background, Int. J. Thermophysics, 24(4), 963-990, 2003. [13] Astina, I M., dan Sato, H., A Fundamental Equation of State for 1,1,1,2Tetrafluoroethane with Intermolecular Potential Energy Background and Reliable Ideal-Gas Properties, Fluid Phase Equilibria, 221, 103-111, 2004. [14] Astina, I M., dan Sato, H., A Rigorous Thermodynamic Property Model for FluidPhase 1,1-Difluoroethane (R-152a), Int. J. Thermophysics, 25(6), 1713-1733, 2004 [15] Astina, I M., dan Sato, H., A Rational Fundamental Equation of State for Pentafluoroethane with Theoretical and Experimental Bases, Int. J. Thermophysics, 25(1), 113-131, 2004. [16] Chan. S., Astina, I M., Darmanto, P. S., dan Sato, H., Thermodynamic Property Model for Wide Fluid Phase n-Butane, Jurnal Teknik Mesin 22(2): 44-54, 2007. [17] Lemmon, E. W., dan Jacobsen, R. T., An International Standard Formulation for the Thermodynamic Properties of 1,1,1-Trifluoroethane (HFC-143a) for Temperatures from 161 to 450 K and Pressures up to 50 MPa, J. Phys. Chem. Ref. Data, 29(4): 521 552, 2000. [18] Unit Bisnis Pembangkitan Priok, Indonesia Power, (http://www.indonesiapower.co.id/index.php?option =com_content&view=article&id=52:unit-bisnispembangkitan-priok&catid=36:ubp&Itemid=57, diakses 20 Desember 2008).