sebesar 2400 kJkg, sehingga besarnya nilai kalor bawah LHV dapat dihitung berdasarkan persamaan berikut :
LHV = HHV – 2400 M + 9 H
2
……………………………………2.8[Lit. 1]
Dimana: LHV = Nilai Kalor Bawah kJkg M = Persentase kandungan air dalam bahan bakar moisture
Dalam perhitungan efisiensi panas dari motor bakar, dapat menggunakan nilai kalor bawah LHV dengan asumsi pada suhu tinggi saat gas buang
meninggalkan mesin tidak terjadi pengembunan uap air. Namun dapat juga menggunakan nilai kalor atas HHV karena nilai tersebut umumnya lebih cepat
tersedia. Peraturan pengujian berdasarkan ASME American of Mechanical Enggineers menentukan penggunaan nilai kalor atas HHV, sedangkan peraturan
SAE Society of Automotive Engineers menentukan penggunaan nilai kalor bawah LHV.
2.3 Premium
Premium adalah bahan bakar minyak jenis distilat berwarna kekuningan yang jernih. Premium merupakan BBM untuk kendaraan bermotor yang paling populer
di Indonesia. Premium di Indonesia dipasarkan oleh Pertamina dengan harga yang relatif murah karena memperoleh subsidi dari Anggaran Pendapatan dan Belanja
Negara. Premium merupakan BBM dengan oktan atau Research Octane Number RON terendah di antara BBM untuk kendaraan bermotor lainnya, yakni hanya
88. Pada umumnya, Premium digunakan untuk bahan bakar kendaraan bermotor bermesin premium, seperti: mobil, sepeda motor, motor tempel, dan lain-lain.
Bahan bakar ini sering juga disebut motor Gasoline atau petrol.
Kelemahan premium
•
Dari sisi lingkungan, Premium masih memiliki kandungan logam berat timbal yang berbahaya bagi kesehatan.
•
Dari sisi teknologi, penggunaan Premium dalam mesin berkompresi tinggi, akan menyebabkan mesin mengalami knocking atau ngelitik. Sebab,
UNIVERSITAS SUMATRA UTARA
Premium di dalam mesin kendaraan akan terbakar dan meledak tidak sesuai dengan gerakan piston. Knocking menyebabkan tenaga mesin
berkurang, sehingga terjadi inefisiensi.
•
Dari sisi finansial, knocking yang berkepanjangan menyebabkan kerusakan piston. Sehingga kendaraan bermotor harus diganti pistonnya.
2.4 Liquified Petroleum Gas LPG
LPG liquified petroleum gas, gas minyak bumi yang dicairkan atau yang sering disebut elpiji adalah campuran dari berbagai unsur hidrokarbon yang
berasal dari gas alam. Dengan menambah tekanan dan menurunkan suhunya, LPG berubah menjadi cair. Komponennya didominasi propana C
3
H
8
dan butanaC
4
H
10
. Elpiji juga mengandung hidrokarbon ringan lain dalam jumlah kecil, misalnya etana C
2
H
6
dan pentana C
5
H
12
. LPG terdiri dari campuran utama propan dan butan dengan sedikit
persentasi hidrokarbon tidak jenuh propilen dan butilen dan beberapa fraksi C
2
yang lebih ringan dan C
5
yang lebih berat. Senyawa yang terdapat dalam LPG adalah propan C
3
H
8
, proilen C
3
H
6
, normal dan iso-butan C
4
H
10
dan butilen C
4
H
8
. LPG merupakan campuran dari hidrokarbon tersebut yang berbentuk gas pada tekanan atmosfer, namun dapat diembunkan menjadi bentuk cair pada suhu
normal, dengan tekanan yang cukup besar. Dalam kondisi atmosfer, elpiji akan berbentuk gas. Volume elpiji dalam
bentuk cair lebih kecil dibandingkan dalam bentuk LPG untuk berat yang sama. Karena itu elpiji dipasarkan dalam bentuk cair dalam tabung-tabung logam
bertekanan. Untuk memungkinkan terjadinya ekspansi panas thermal expansion dari cairan yang dikandungnya, tabung elpiji tidak diisi secara penuh, hanya
sekitar 80-85 dari kapasitasnya. Rasio antara volume gas bila menguap dengan gas dalam keadaan cair bervariasi tergantung komposisi, tekanan dan temperatur,
tetapi biasaya sedir 250:1. Tekanan di mana elpiji berbentuk cair, dinamakan tekanan uap-nya, juga
bervariasi tergantung komposisi dan temperatur; sebagai contoh, dibutuhkan tekanan sedir 220 kPa 2.2 bar bagi butana murni pada 20 °C 68 °F agar
mencair, dan sedir 2.2 MPa 22 bar bagi propana murni pada 55 °C 131 °F.
UNIVERSITAS SUMATRA UTARA
Menurut spesifikasinya, elpiji dibagi menjadi tiga jenis yaitu elpiji campuran, elpiji propana dan elpiji butana. Spesifikasi masing-masing elpiji
tercantum dalam keputusan Direktur Jendral Minyak dan Gas Bumi Nomor: 25K36DDJM1990. Elpiji yang dipasarkan Pertamina adalah elpiji campuran.
2.4.1 Proses Pengolahan LPG
LPG dapat dihasilkan dari hasil pemprosesan crude di kilang minyak, serta pemisahan komponen C
3
dan C
4
dari gas alam maupun gas suar Flare gas. Perolehan gas LPG dari lapangan gas sangat bergantung dari komposisi gas alam
yang dihasilkan sumur gas. Gas dengan karakteristik ringan atau mengandung sedikit hidrokarbon menengah dan berat umumnya kurang ekonomis untuk
dijadikan umpan produksi LPG. Hal ini disebabkan proses produksi LPG dari metana memerlukan konversi energi yang tidak murah. Di lain pihak, gas alam
yang mengandung banyak mengandung hidrokarbon menengah C
3
hingga C
5
, umumnya sesuai dengan umpan produksi LPG.
Dampak pemisahan komponen C
3
dan C
4
secara umum adalah menurunkan nilai panas atau kandungan energy dari gas alam.
Gambar 2.3 Skema Pengolahan LPG sumber :www.majari magazine.com
Proses pemisahan komponen C
3
dan C
4
dari gas alam dilakukan terhadap gas alam yang sudah dikurangi kadar air dan gas-gas asamnya H2S, merkaptan,
UNIVERSITAS SUMATRA UTARA
CO
2
, sejumlah teknologi dasar pemisahan yang dikenal dalam rancangan LPG plant yang terintegrasi dengan proses produksi di lapangan LPG sebagai berikut:
• Pemisahan dengan cara penyerapan komponen C
3
-C
4
pleh hidrokarbon cair ringan light oil absorption, diikuti dengan pemisaham kembali C
3
-C
4
dari hidrokarbon cair yang distaklasi; •
Pemisahan dengan cara mendinginkan gas-gas C
3
-C
4
dengan siklus refrijerasi hingga di bawah titik embunnya, sehingga gas-gas tersebut
terpisah sebagai produk cair; •
Pemisahan dengan cara pendinginan gas alam, dengan memamfaatkan peristiwa penurunan temperatur gas jika dikurangi tekanannya secara
mendadak, sehingga komponen C
3
-C
4
mengalami pengebunan; •
Pemisahan komponen C
3
-C
4
dengan menggunakan membrane dengan ukuran pori sedemikian sehingga komponen yang lebih ringan C
1
-C
2
mampu menerobos membran, sedangkan komponen LPG tertinggal dalam aliran gas umpan.
2.4.2 Sifat LPG
LPG liquified petroleum gas atau sering disebut elpiji mempunyai sifat
sebagai berikut:
•
Cairan dan gasnya sangat mudah terbakar
•
LPG tidak beracun, tidak berwarna dan biasanya berbau menyengat. Dengan adanya bau, maka akan dapat terdeteksi kebocoran pada tabung
penyimpang LPG.
•
LPG dikirimkan sebagai cairan yang bertekanan di dalam tangki atau silinder.
•
Cairan dapat menguap jika dilepas dan menyebar dengan cepat.
•
LPG ini lebih berat dibanding udara sehingga akan banyak menempati daerah yang rendah.
2.5 Generator Set
Generator set atau sering disebut genset adalah sebuah perangkat yang
berfungsi menghasilkan daya listrik. Disebut sebagai generator set dengan
UNIVERSITAS SUMATRA UTARA
pengertian adalah satu set peralatan gabungan dari dua perangkat berbeda yaitu mesin dan generator atau alternator. Mesin sebagai perangkat pemutar
sedangkan generator atau alternator sebagai perangkat pembangkit listrik. Mesin dapat berupa perangkat mesin diesel berbahan bakar solar atau
mesin berbahan bakar bensin, sedangkan generator atau alternator merupakan kumparan atau gulungan tembaga yang terdiri dari stator kumparan statis dan
rotor kumparan berputar.
Gambar 2.4 Generator Set
Dalam ilmu fisika yang sederhana dapat dijelaskan bahwa mesin memutar rotor pada generator sehingga timbul medan magnet pada kumparan
stator generator, medan magnit yang timbul pada stator dan berinteraksi dengan rotor yang berputar akan menghasilkan arus listrik sesuai hukum Lorentz.
Arus listrik yang dihasilkan oleh generator akan memiliki perbedaan tegangan di antara kedua kutub generatornya sehingga apabila dihubungkan
dengan beban akan menghasilkan daya listrik, atau dalam rumusan fisika sebagai P dapat diperoleh dengan:
P = V x I…………………………………...………………………..…………2.9 Rumusan fisika yang lebih kompleks dijelaskan bahwa P diperoleh
dengan: P = V x I x
φ
…………………………………………….……………………2.10 Dimana: P = daya Watt
UNIVERSITAS SUMATRA UTARA
V= Tegangan Volt I = Arus Ampere
φ
= factor daya
2.5.1 Tipe Generator Set
Genset dapat dibedakan dari jenis mesin penggeraknya, dimana dikenal tipe-tipe mesin yaitu mesin diesel dan mesin non diesel bensin. Mesin diesel
dikenali dari bahan bakarnya berupa solar, sedangkan mesin non diesel berbahan bakar bensin premium.
Di pasaran, genset dengan mesin non diesel atau berbahan bakar premium biasa diaplikasikan pada genset berkapasitas kecil atau dalam kapasitas
maksimum 10.000 VA atau 10 kVA, sedangkan genset diesel berbahan bakar solar diaplikasikan pada genset berkapasitas 10 kVA. Hal terkait dengan tenaga
yang dihasilkan oleh diesel lebih besar daripada mesin non diesel, dimana cara kerja pembakaran diesel yang lebih sederhana yaitu tanpa busi, lebih hemat dalam
pemeliharaan, lebih responsif dan bertenaga. Selain itu untuk aplikasi industri dimana bahan bakar diesel solar lebih murah daripada bensin gasoline.
Dalam aplikasi dijumpai bahwa genset terdiri dari genset 1 phasa atau 3 phasa. Pengertian 1 phasa atau 3 phasa adalah merujuk pada kapasitas tegangan
yang dihasilkan oleh genset tersebut. Tegangan 1 phasa artinya tegangan yang dibentuk dari kutub L yang mengandung arus dengan kutub N yang tidak berarus,
atau berarus No.l atau sering dikenal sebagai Arde atau Ground. Sedangkan tegangan 3 phase dibentuk dari dua kutub yang bertegangan. Genset tiga phase
menghasilkan tiga kali kapasitas genset 1 phase. Pada sistem kelistrikan PLN, kapasitas 3 phase yang dihasilkan untuk aplikasi rumah tangga adalah 380 Volt,
sedangkan kapasitas 1 phase adalah 220 Volt. Daya listrik dalam ilmu fisika merupakan besaran vektor, artinya besaran
yang memiliki besar dan arah, tegangan dan arus yang dihasilkan merupakan gelombang sinusoidal dengan frekuensi tertentu. Di Indonesia, frekuensi tegangan
dan arus ditetapkan sebesar 50 Hz, dimana hal ini mengikuti standar frekuensi di Belanda atau negara-negara Eropa, sedangkan di negara Amerika Serikat dan
Kanada menggunakan frekuensi 60 Hz
UNIVERSITAS SUMATRA UTARA
2.6 Emisi Gas Buang
Emisi gas buang adalah sisa hasil pembakaran bahan bakar di dalam mesin pembakaran dalam, mesin pembakaran luar, mesin jet yang dikeluarkan melalui
sistem pembuangan mesin.
1. Sumber
Polutan dibedakan menjadi polutan primer atau sekunder.Polutan primer seperti nitrogen oksida NOx dan hidrokarbon HC langsung dibuangkan ke
udara bebas dan mempertahankan bentuknya seperti pada saat pembuangan. Polutan sekunder seperti ozon O
3
dan peroksiasetil nitrat PAN adalah polutan yang terbentuk di atmosfer melalui reaksi fotokimia, hidrolisis atau oksidasi.
2. Komposisi Kimia
Polutan dibedakan menjadi organik dan inorganik. Polutan organik mengandung karbon dan hidrogen, juga beberapa elemen seperti oksigen,
nitrogen, sulfur atau fosfor, contohnya : hidrokarbon, keton, alkohol, ester dan lain-lain. Polutan inorganik seperti : karbon monoksida CO, karbonat, nitrogen
oksida, ozon dan lainnya.
3. Bahan Penyusun
Polutan dibedakan menjadi partikulat atau gas. Partikulat dibagi menjadi padatan dan cairan seperti : debu, asap, abu, kabut dan spray, partikulat dapat
