42
BAB IV ANALISA DATA
4.1. PERHITUNGAN EFISIENSI PLTGU POLA 2-2-1 4.1.1 Proses di PLTG
a. Perhitungan Thermodinamis di PLTG 1.1
Dari data operasi diketahui :
rasio tekanan rasio kompresi =
1 2
p p
= 11,5 konstanta udara, R = 0,287 kjkg.K = 287 N.mkg.K
k =
v p
c c
= 1,4 temperatur udara, T
1
= 36
o
C = 36 + 273 = 309 K tekanan udara, p
1
= 1 bar = 10
5
Pa = 10.197,16 N �
2
temperatur gas asap masuk turbin, T
3
= 1011
o
C = 1011 + 273 = 1284 K
Dari data diatas dapat ditentukan volume spesifik udara pada kondisi 1, yaitu :
v =
1 1
. p
T R
= 16
, 197
. 10
309 287
= 0,875
m
kg m
3
Proses 1 – 2 Kompresi Adiabatis
v
2
= v
1 k
p p
1 2
1
= 0,875
4 ,
1 1
5 ,
11 1
= 0,152
m
kg m
3
Universitas Sumatera Utara
43 p
2
= 11,5 p
1
= 11,5 10.197,16 =117.267,34 Pa
T
2
= T
1 1
2 1
v v
−
k
= 309
1 4
, 1
152 ,
875 ,
−
= 622,335 K
= 349,335 ℃
Work =
[ ]
1
1 1
2 2
k J
v p
v p
− −
=
[ ]
4 ,
1 1
51 ,
110 875
, 16
, 197
. 10
152 ,
34 ,
267 .
117 −
−
= - 224,049
m
Kg Kj
Proses 2 – 3 Tekanan Konstan
v
3
= v
2
2 3
T T
= 0,152
335
, 349
1284 = 0,558
m
Kg m
3
p
3
= p
2
=117.267,34 Pa
Work = J
v v
p
2 3
− =
51 ,
110 152
, 558
, 34
, 267
. 117
− = 190,101
m
Kg Kj
q
in GT 1.1 =
q
2-3
= c
p
T
3
– T
2
= 1,005 1284-349,335
= 665,675
m
Kg Kj
Universitas Sumatera Utara
44 Proses 3 – 4 Ekspansi Adiabatis
p
4
= 10
5
Pa
v
4
= v
3 k
p p
1 4
3
= 0,558
4 ,
1 1
5
10 34
, 267
. 117
= 3,193
m
kg m
3
T
4
= T
3
−
k k
p p
1 3
4
= 1284
−
4 ,
1 1
4 ,
1 5
34 ,
267 .
117 10
= 639,011 K
= 366,011 ℃
Work= 1
3 3
4 4
k J
v p
v p
− −
=
[ ]
4 ,
1 1
51 ,
110 558
, 34
, 267
. 117
193 ,
3 10
5
− −
= 463.087
m
Kg Kj
Proses 4 – 1 Tekanan Konstan Work =
J v
v p
1 4
− =
51 ,
110 875
, 193
, 3
16 ,
197 .
10 −
= -93.191
m
Kg Kj
q
out
= c
p
T
4
– T
1
= 1,005 639,011– 309
= 331,661
m
Kg Kj
Universitas Sumatera Utara
45 Cycle summary :
Net work = - 224,049 + 190,101 + 463,087 - 93,191 = 335,948
m
Kg Kj
Efisiensi =
input
q work
Net
=
3 2
−
q work
Net
= 675
, 665
948 ,
335 = 0,50
atau
Efisiensi =
in out
in
q q
q −
= 675
, 665
661 ,
331 675
, 665
− = 0,50 = 50
Pada kondisi operasinya temperatur gas asap yang keluar dari turbin lebih tinggi dari proses adiabatis sehingga panas yang dibuang lebih banyak.
T
4
= 503
o
C = 503 + 273 = 776 K
q
out
= c
p
T
4
– T
1
= 1,005 776 – 309 = 469,335
m
Kg Kj
Sehingga Efisiensinya berubah menjadi :
Efisiensi =
in out
in
q q
q −
= 675
, 665
335 ,
469 675
, 665
− = 0,295 = 29,5
Universitas Sumatera Utara
46
b. Perhitungan Thermodinamis di PLTG 1.2