BAB II TINJAUAN PUSTAKA
2.1 Siklus Renkine Organik
Untuk memanfaatkan energi panas berkualitas rendah ada dua siklus termodinamika yang dapat digunakan untuk melakukan tugas menjadi energi
mekanik atau listrik, yaitu: siklus Rankine Organik dan siklus Kalina. Pada penulisan skripsi ini, saya hanya fokus pada pengembangan siklus Rankine
Organik. Siklus Rankine Organik adalah suatu siklus tertutup yang menggunakan fluida kerja organik yang mempunyai titik didih yang jauh lebih rendah dibanding
air pada siklus Rankine konvensional. Komponen utama ORC yang paling sederhana adalah pompa, evaporator, turbin, kondensor, dan fluida kerja working
fluid. Sebagai catatan, perbedaan-perbedaan utama siklus Rankine konvensional dan ORC adalah terletak pada evaporator dan fluida kerja yang digunakan. Jika
siklus Rankine konvensional menggunakan boiler maka ORC menggunakan evaporator. Meskipun mempunyai fungsi yang sama mengubah fasa dari fluida
kerja dari cair menjadi uap, tetapi bobot kualitas panas sumber energinya berbeda. Boiler mengubah air menjadi uap dan menjadi uap panas lanjut dengan membakar
bahan bakar atau medium bersuhu tinggi. Sementara evaporator mengubahnya pada suhu yang relatif lebih rendah, biasanya tanpa pembakaran. Fluida kerja
pada ORC adalah fluida organik yang dapat didefenisikan sebagai fluida yang berasal dari organisme dan umumnya mengandung unsur karbon. Refrigeran
adalah fluida organik, dan ciri utamanya memiliki titik didih yang jauh lebih rendah di banding air. Sebagai contoh refrigeran R22 yang sudah mendidih pada
temperatur -40 C, sementara pada tekanan yang sama air akan mendidih pada
100 C.
Universitas Sumatera Utara
2.2 Fluida Organik Berdasarkan Sifat Fisik Pada Lingkungan
Fluida kerja organik merupakan fluida yang bersal dari bahan organik karena dalam unsur kimianya mengandung ikatan karbon.
Fluida kerja organik akan menentukan efisiensi, performansi siklus, dan tekanan kerja. Parameter-parameter ini pada akhirnya akan menentukan
spesifikasi yang dibutuhkan oleh komponen-komponen lainnya seperti evaporator, kondensor, pompa dan turbin. Syarat lain yang harus dipenuhi oleh suatu fluida
kerja ORC adalah harus bersahabat dengan lingkungan dan tidak beracun, serta tidak mudah terbakar. Mengingat banyaknya syarat tersebut, satu fluida kerja
ORC tidaklah mungkin memenuhi semua syarat tersebut. Lit.12,hal 1 Mendapatkan fluida kerja organik yang optimum. Sebagi fluida kerja
organik dalam penulisan skripsi yang saya lakukan menggunkan fluida Novec 649. Novec 649 merupakan fluida organik yang secara fisik bersifat :
- berwarna jernih,
- tidak memiliki bau yang menyengat,
- tidak merusak ozone,
- tidak mudah terbakar.
Berikut Tabel 2.1 keterangan Novec 649 Lit.17,hal 1
Komposisi fluida Novec 649 Dedeca-2-methylpentan-3-satu
99,0 mole , minimum Formula kimia
Universitas Sumatera Utara
Tabel 2.2 Sifat Fisik Novec 649 Lit.17,hal 1
Sifat Fisik Satuan
Novec 649
Titik didih
C
49 Titik leleh
C
-108 Berat molekul
316 Temperatur kritis
C
169 Tekanan kritis
MPa 1,88
Tekanan uap kPa
40 Panas untuk penguapan
88 Berat jenis cairan
1600
Koefisien expansi K
-1
0,0018 Viskositas kinematik
cST 0,4
Viskositas absolut cP
0,64 Panas jenis
Jkg-K 1103
Konduktifitas termal Wm-K
0,059
Universitas Sumatera Utara
Tabel 2.3 Perbandingan pengaruh penggunaan Novec 649 dengan fluida organik lainnya terhadap lingkungan
Sifat fisik yang mempengaruhi pada
lingkungan. Novec
HFC-245fa HFC-134a
Potensi merusak ozone 0,0
0,0 0,0
0,0 Potensi penyebab
pemanasan global 1
23900 1030
1300
Pengaruh pada atmosfer 0,014
3200 7,6
140
Sumber : 1.
World Meteorological Organization WMO 1998, Model-Derived Method.
2.
Intergovernmental Panel On Climate IIPCC 2007 Method, 100 year ITH.
Dalam penggunaannya sebagai fluida kerja Novec 649 merupakan zat yang ramah lingkungan. berdasarkan hal tersebut dalam skripsi ini memilih Novec 649
sebagagi fluida kerja. Lit.17,hal 3
2.3 Siklus Tenaga Uap pada Steam Power Plant
Kategori