Muliyadi : Rancangan Motor Diesel Penggerak Generator Listrik Untuk Memenuhi Kebutuhan Listrik Pada PT Dow Agrosciences Indonesia, 2009.
USU Repository © 2009
BAB II TINJAUAN PUSTAKA
2.1. PEMBANGKIT LISTRIK TENAGA DIESEL
Pembangkit Listrik Tenaga Diesel cocok untuk lokasi dimana pengeluaran bahan bakar rendah, persediaan air terbatas, minyak sangat murah dibandingkan
dengan batubara dan semua beban besarnya adalah seperti yang dapat ditangani oleh mesin pembangkit dalam kapasitas kecil serta dapat beroperasi dalam waktu yang
singkat. Sistem pembangkit listrik seperti ini juga digunakan pada PT Dow Agrosciences Indonesia.
Kegunaan dari suatu Pembangkit Listrik Tenaga Diesel PTLD adalah penyedia daya listrik yang dapat berfungsi untuk :
- Sebagai unit cadangan yang dijalankan pada saat unit peinbangkit utama yang ada
tidak dapat mencukupi kebutuhan daya listrik. -
Sebagai unit pembangkit yang menyuplai listrik selama 24 jam atau sebagai pemikul beban tetap. Sifat pengoperasian harus pada beban dasar yang
berkapasitas tertinggi dan tidak dipengaruhi oleh frekuensi beban tetap. Hal ini memungkinkan juga bila pasokan dapat mengalami gangguan.
- Sebagai unit beban puncak atau peak load. Bila PLTD dioperasikan pada beban
puncak biasanya dalam waktu yang tidak lama, karena dapat berfungsi untuk menaikkan tegangan yang turun pada saat beban puncak.
Muliyadi : Rancangan Motor Diesel Penggerak Generator Listrik Untuk Memenuhi Kebutuhan Listrik Pada PT Dow Agrosciences Indonesia, 2009.
USU Repository © 2009
- Sebagai unit cadangan yang dijalankan saat keadaan darurat, saat terjadi
pemadaman pada unit pembangkit utama. Bila terjadi yang mengakibatkan gangguan pada total seluruh jaringan listrik maka PLTD dapat beroperasi tanpa
bantuan tegangan dari luar dan langsung mengisi tegangan serta menanggung beban listrik dengan cepat serta membutuhkan perhatian yang
sedikit. Keadaan ini adalah keadaan yang berjalan saat ini di PT Dow Agrosciences Indonesia.
Pembangkit listrik generator dihidupkan ketika pabrik mengalami masalah pada sumber tenaga listrik yang berasal dari perusahaan listrik Negara.
Sedangkan keuntungan yang didapat daripada Pembangkit Listrik Tenaga Diesel PLTD adalah :
- Investasi modal relatif rendah.
- Waktu pembangunan relatif singkat.
- Disain dan instalasi yang sederhana.
- Bahan bakar yang cukup murah.
- Dapat dijalankan dan dihentikan dengan cepat.
Hal hal yang menjadi pertimbangan ketika akan memilih sistem Pembangkit Listrik Tenaga Diesel PLTD yang sesuai antara lain :
- Jarak dari beban dekat.
- Pondasi.
Muliyadi : Rancangan Motor Diesel Penggerak Generator Listrik Untuk Memenuhi Kebutuhan Listrik Pada PT Dow Agrosciences Indonesia, 2009.
USU Repository © 2009
- Pengangkutan bahan bakar.
- Kebisingan dan kesulitan lingkungan.
- Persediaan areal tanah dan air.
2.2. MESIN DIESEL
Motor diesel dikategorikan dalam motor bakar torak dan mesin pembakaran dalam internal combustion engine. Penggunaan motor diesel bertujuan untuk
mendapatkan tenaga mekanik dari energi panas yang ditimbulkan oleh energi kimiawi bahan bakar, energi kimiawi tersebut diperoleh dari proses pembakaran
antara bahan bakar dan udara di dalam ruang bakar. Pada motor diesel ruang bakarnya bisa terdiri dari satu atau lebih tergantung pada tujuan perancangan, dan
dalam satu silinder dapat terdiri dari satu atau dua torak. Mesin Diesel sehagai penggerak mula PLTD yang berfungsi menghasilkan
tenaga mekanis yang dipergunakan untuk memutar rotor generator. Mesin Diesel adalah sejenis motor bakar yang penyalaannya dengan cara bahan bakar diinjeksikan
kedalam silinder, yang berisi tekanan udara dalam silinder mesin maka suhu udara meningkat, sehingga ketika bahan bakar dalam bentuk kabut halus bersinggungan dan
bercampur dengan udara panas ini mulai terbakar sendiri. Lihat gambar 2.1 memperlihatkan diagram P-V cara kerja mesin diesel
Muliyadi : Rancangan Motor Diesel Penggerak Generator Listrik Untuk Memenuhi Kebutuhan Listrik Pada PT Dow Agrosciences Indonesia, 2009.
USU Repository © 2009
Gambar 2.1. Siklus diesel Siklus Diesel
- Proses O-A : Proses hisap, udara ditekan masuk ke dalam silinder pada tekanan
atmosfir dan volume naik dari V
2
menjadi V
1
. -
Proses A-B : gas ditekan secara adiabatik dari V
1
menjadi V
2
dan temperaturnya naik
- Proses B-C : terjadi proses pembakaran gas, kalor Q
h
diserap oleh gas -
Proses C-D : Gas berekspansi secara adiabatik -
Proses D-A : kalor Q
c
dilepas dan tekanan gas turun pada volume konstan. -
Proses A-O : dan pada akhir proses, gas sisa dibuang pada tekanan atmosfir dan volume gas turun dari V
1
menjadi V
2
C B
D
A V
1
V
3
V
2
V P
Q
h
Q
c
O
Muliyadi : Rancangan Motor Diesel Penggerak Generator Listrik Untuk Memenuhi Kebutuhan Listrik Pada PT Dow Agrosciences Indonesia, 2009.
USU Repository © 2009
Siklus Otto -
- Proses O-A : Udara ditekan masuk ke dalam silinder pada tekanan atmosfir dan
volume naik dari V
2
menjadi V
1
. -
Proses A-B : gas ditekan secara adiabatik dari V
1
menjadi V
2
dan temperaturnya naik dari T
A
ke T
B
. -
Proses B-C : terjadi proses pembakaran gas dari percikan api busi, kalor diserap oleh gas Q
h
. Pada proses ini volume konstan sehingga tekanan dan temperaturnya naik
- Proses C-D : Gas berekspansi secara adiabatik, melakukan kerja
- Proses D-A : kalor Q
c
dilepas dan tekanan gas turun pada volume konstan. -
Proses A-O : dan pada akhir proses, gas sisa dibuang pada tekanan atmosfir dan volume gas turun dari V
1
menjadi V
2
Q
h
V V
1
V
2
C
B P
D
A O
Gambar 2.2. P – V diagram siklus Otto
Q
c
Muliyadi : Rancangan Motor Diesel Penggerak Generator Listrik Untuk Memenuhi Kebutuhan Listrik Pada PT Dow Agrosciences Indonesia, 2009.
USU Repository © 2009
Sekalipun mesin diesel memiliki kekurangan dalam hal kebisingan dibandingkan mesin bensin. Mesin diesel karena keunggulan effisiensi bahan bakar
menjadi pilihan banyak pengguna motor bakar untuk kendaraannya. Sebagai efek dari semakin ketatnya peraturan terhadap pencemaran lingkungan hidup, mesin diesel
menjadi salah satu pilihan dalam pemakaian sistem internal-combustion engine. Internal-combustion engine ini kita temui dalam sistem mobil, kapal, alat pembangkit
listrik portable, bus, traktor dsb. Salah satu keunggulan mesin diesel adalah sistem pembakarannya menggunakan Compression-ignition pembakaran-tekan, yang tidak
memerlukan busi lihat gambar 2.3
Gambar 2.3. Cara kerja mesin Diesel Sumber : Lit 13
Muliyadi : Rancangan Motor Diesel Penggerak Generator Listrik Untuk Memenuhi Kebutuhan Listrik Pada PT Dow Agrosciences Indonesia, 2009.
USU Repository © 2009
Sistem ini memungkinkan tercapainya tekanan awal yang tinggi sebelum terjadi proses pembakaran, hal ini akan meningkatkan effisiensi panas dibandingkan
sistem yang lain. Keunggulan yang lain adalah fleksibilitas jenis bahan bakar yang bisa digunakan, karena pembakaran yang terjadi tidak memerlukan pengontrolan
bunga api, berbagai jenis bahan bakar bisa dipakai. Misalnya; minyak tanah, minyak sawit, produk minyak berat dari minyak mentah, alkohol, emulsi campuran air dan
bahan bakar solar dsb. Applikasi dari sistem pembakaran diesel ini bisa ditemui di dunia automotive
untuk angkutan berat, traktor, bulldozer, pembangkit listrik di desa-desa, generator listrik darurat di rumah-sakit, hotel dsb. Namun disamping keunggulan yang dimiliki,
diesel sistem juga memiliki problem khusus yang berhubungan dengan pencemaran lingkungan adalah smokeasap serta gas buang khususnya Nitrogen Oxide NOx.
Kedua pollutant ini saling bertolak belakang dalam pemunculannya. Smokesootasap terbentuk ketika bahan bakar tidak mampu tercampur dengan baik dengan oksigen
sehingga reaksi pembakaran tidak sempurna, dalam kondisi seperti ini suhu pembakaran tidak terlalu tinggi atau Nitrogen Oxide tidak banyak terbentuk.
Namun ketika pencampuran bahan bakar dan udara terjadi dengan baik sehingga pembakaran sempurna tercapai, maka suhu pembakaran tinggi, hal ini
mengakibatkan terjadinya reaksi antara gas N2 yang ada di udara dengan oksigen membentuk senyawa Nitrogen Oxide, sekalipun produksi asap akan mengecil.
Muliyadi : Rancangan Motor Diesel Penggerak Generator Listrik Untuk Memenuhi Kebutuhan Listrik Pada PT Dow Agrosciences Indonesia, 2009.
USU Repository © 2009
Untuk mengatasi dilema diatas, berbagai penelitian telah dilakukan khususnya untuk memungkinkan reduksi antara asap dan Nitrogen Oxide secara bersama-sama.
2.3. KLASIFIKASI MESIN DIESEL
