38
2.5 Hubungan Temperatur Udara Lingkungan dengan Gas Turbin
2.5.1 Energi Yang Terjadi Pada Gas Turbin Hukum Kekekalan Energi
Hukum kekekalan energi Hukum Termodinamika 1 menyatakan bahwa energi tidak dapat diciptakan atau dimusnahkan tetapi dapat berubah bentuk dari bentuk energi
yang satu ke berntuk energi yang lain.
Proses Perubahan Energi.
Proses perubahan energi dari energi yang dikandung oleh bahan bakar, seperti High Speed Diesel HSD, Marine Fuel Oil MFO maupun gas pada PLTG menjadi energi
listrik mengalami beberapa proses. Bahan bakar yang merupakan bentuk dari energi kimia dirubahkan dalam ruang bakar menjadi energi panas. Energi panas tersebut
diterima oleh udara sehingga udara + bahan bakar tersebut berubah wujud menjadi gas. Gas yang mempunyai energi panas selanjutnya mendorong sudu-sudu turbin
sehingga menjadi energi kinetik. Sudu-sudu turbin memutar poros turbin memutar poros turbin poros generator. Putar poros generator rotor mengubah energi mekanik
menjadi energi listrik.
Gambar 2.26 Proses Konversi Energi pada PLTG [12]
Menurut Hukum Gas Charles Charles Law, tentang gas menyatakan bahwa kerapatan udara akan berbandinglurus dengan tekanan pada temperatur konstan dan
kerapatan udara akan berbanding terbalik dengan temperatur pada tekanan konstan[1]
Universitas Sumatera Utara
39
Dimana,
ρ = Kerapatan udara kgm3
P = Tekanan udara statis hpa T =Temperatur absolute 287 JKmol
R= Konstanta Gas JK mol.
Tekanan statis Static Pressure adalah tekanan udara di sekeliling kita, dalam udara terbuka dan dalam kondisi diam. Tekanan statis ini akan bekerja kesegala arah
dengan besar yang sama. Dari Hukum Gas Charles diatas, bisa kita simpulkan pada tekanan udara statis
dan konstanta gas tetap, jika temperatur udara mengalami penurunan maka kerapatan udara akan meningkat. Jika kerapatan udara semakin tinggi, maka energi kinetik yang
terjadi pada kompressor akan semakin besar dan kerja turbin untuk memutar kompressor akan berkurang. Pengurangan kini berdampak langsung pada kenaikan
kerja turbin untuk memutar generator dan hal ini langsung mempengaruhi daya output yang dihasilkan. Berikut grafik efek temperatur lingkungan dengan kondisi
ISO terhadap gas turbin:
Gambar 2.27 Effect of Ambient Temperature On Gas Turbine Performance [1]
Universitas Sumatera Utara
40
2.6 Siklus Thermodinamika Gas Turbin