Turbin Gas Sistem Terbuka langsung dan tidak langsung
136 fluida kerja, dengan kata lain, fluida kerja masuk turbin dikondisikan tidak
mengandung gas hasil pembakaran. Untuk keperluan tersebut, dibuat turbin gas sistem terbuka tak langsung. Dengan sistem ini, proses pembakaran berlangsung
sendiri di dalam ruang bakar yang terpisah dengan saluran fluida kerja yang akan masuk turbin. Energi panas dari porses pembakaran akan ditransfer ke
fluida kerja secara langsung atau menggunakan alat penukar kalor. Model transfer energi panas dari ruang bakar ke fluida kerja secara lansung
adalah sebagai berikut. Pipa pipa yang berisi fluida kerja udara mampat dari kompresor dilewatkan ke ruang bakar atau dapur. Panas dari proses pembakaran
ditransfer secara langsung ke fluida kerja di dalam pipa pipa, temperatur fluida akan naik sampai nilai tertentu sebelum masuk turbin.
Untuk model transfer panas dengan penukar kalor, banyak diaplikasikan pada turbin gas berbahan bakar nuklir. Ruang bakar berbahan bakar nuklir sering
disebut dengan reaktor. Di dalam reaktor nuklir terjadi reaksi fusi yang menghasilkan panas yang tinggi, panas yang tinggi tersebut ditransfer ke fluida
yang sekaligus berfungsi sebagai pendingin reaktor, fluida tersebut sering diistilahkan sebagai fluida primer. Kemudian, fluida primer bersuhu tinggi
dialirkan ke alat penukar kalor. Di dalam alat penukar kalor terdapat pipa-pipa berisi fluida kerja bersuhu rendah, untuk fluida ini sering disebut sebagai fluida
sekunder. Dengan kondisi tersebut, terjadi tranfer panas dari fluida primer bersuhu tinggi ke fluida sekunder bersuhu rendah.
Pada gambar 17.3, adalah contoh skema untuk turbin gas sistem terbuka. Dapat dilihat fluida kerja yang dipakai adalah udara. Udara masuk kompresor, dan ke
luar sebagai udara mampat pada titik 2. Udara bertekanan tinggi tersebut masuk ruang bakar dan menyerap panas dari proses pembakaran, lalu ke luar ruang
bakar dengan temperatur tinggi pada titik 3. Selanjutnya, fluida kerja masuk turbin dan berekspansi untuk memberikan energinya ke sudu-sudu turbin.
Terjadi perubahan energi, dari energi panas fluida kerja menjadi putaran poros turbin. Sesudah berekspansi pada turbin, fluida kerja lalu ke luar turbin dengan
temperatur relatif rendah ke lingkungan.
137 Gambar 2.108 Bagan kerja turbin gas sistem terbuka tak langsung
Pada gambar 2.108 adalah contoh sistem turbin gas tak langsung dengan penukar kalor. Dapat dilihat, fluida kerja fluida sekunder yang dipakai adalah
udara. Udara masuk kompresor dan ke luar sebagai udara mampat pada titik 2. Udara bertekanan tinggi tersebut, masuk penukar kalor dan menyerap panas dari
sumber panas. Sumber panas tersebut adalah fluida primer bertemperatur tinggi yang mengalir dari reaktor. Fluida primer ini, sebagai pembawa energi panas
dari proses pembakaran bahan bakar nuklir, yang biasa digunakan adalah air atau gas helium. Proses selanjutnya adalah sama dengan skema gambar 17.4
138 Gambar 2.109 Bagan kerja turbin gas sistem terbuka tak langsung