Sistem monitoring dan controlling pada g

LAPORAN AKHIR
APLIKASI KOMPUTER DALAM SISTEM TENAGA LISTRIK
(TEL 541)
“SISTEM MONITORING DAN CONTROLLING PADA GAS BUANG
UNTUK COGENERATION”

Disusun Oleh :
REZA ALFAUZI

(31494)

EKO NUGRAHA

(31976)

DIKO PRAMAYUDHA

(32114)

JURUSAN TEKNIK ELEKTRO FAKULTAS TEKNIK
UNIVERSITAS GADJAH MADA

2009/2010
I.

LATAR BELAKANG

 Cogeneration ( Kogenerasi )
Sistim kogenerasi adalah serangkaian atau pembangkitan secara bersamaan
beberapa bentuk energi yang berguna (biasanya mekanikan dan termal) dalam satu sis tim
yang terintegrasi. Sistim CHP terdiri dari sejumlah komponen individu – mesin
penggerak (mesin panas), generator, pemanfaatan kembali panas, dan sambungan listrik –
tergabung menjadi suatu integrasi. Jenis peralatan yang menggerakkan seluruh sistim
(mesin penggerak) mengidentifikasi secara khusus sistim CHPnya.
Mesin penggerak untuk sistim CHP terdiri dari mesin reciprocating, pembakaran
atau turbin gas, turbin uap, turbin mikro dan sel bahan bakar. Mesin penggerak ini dapat
membakar berbagai bahan bakar, yaitu gas alam, batubara, minyak bakar, dan bahan
bakar alternatif untuk memproduksi daya poros atau energi mekanis. Meskipun umumnya
energi mekanis dari mesin penggerak digunakan untuk menggerakkan generator untuk
membangkitkan listrik, tetapi dapat juga digunakan untuk menggerakkan peralatan yang
bergerak seperti kompresor, pompa, dan fan. Energi termal dari sistim dapat digunakan
untuk penerapan langsung dalam proses atau tidak langsung untuk memproduksi steam,

air panas, udara panas untuk pengeringan, atau air dingin/ chilled water untuk proses
pendinginanan.

Gambar 1.1 Efisiensi CHP

Gambar 1 menunjukkan efisiensi energi canggih CHP dibandingkan dengan
stasiun pusat pembangkit listrik konvensional dan pembangkit boiler. Sistim CHP hanya
menggunakan energi tiga perempat bagian dari energi yang digunakan jika sistim panas
dan daya terpisah. Penurunan konsumsi bahan bakar primer ini merupakan keuntungan
utama sistim CHP, karena jika pembakaran lebih efisien atau kebutuhan bahan bakar
lebih sedikit, berarti emisi akan lebih sedikit untuk hasil yang sama.

 Keuntungan Kogenerasi
Seperti sudah digambarkan diatas, keuntungan penggunaan sistim kogenerasi
adalah sebagai berikut:
1. Meningkatkan efisiensi konversi energi dan penggunaannya.
2. Emisi lebih rendah terhadap lingkungan, khususnya CO2, gas rumah kaca utama.
3. Dalam beberapa kasus, digunakan bahan bakar biomas dan beberapa limbah seperti
limbah pengolahan minyak bumi, limbah proses dan limbah pertanian (dengan
digester anaerobik atau gasifikasi). Bahan ini akan menjadi bahan bakar pada sistim

kogenerasi, meningkatkan efektivitas biaya dan mengurangi tempat pembuangan
limbah.
4. Penghematan biaya yang besar menjadikan industri atau sektor komersial lebih
kompetitif dan juga dapat memberikan tambahan panas untuk pengguna domestik.
5. Memberikan kesempatan lebih lanjut untuk membangkitkan listrik lokal yang
didesain sesuai kebutuhan konsumen local dengan efisiensi tinggi, menghindari
kehilangan transmisi dan meningkatkan fleksibilitas pada sistim penggunaan. Hal
ini khususnya untuk penggunaan bahan bakar gas alam.
6. Suatu kesempatan untuk meningkatkan diversifikasi plant pembangkit, dan
menjadikan persaingan pembangkitan. Kogenerasi menyediakan sesuatu kendaraan
terpenting untuk promosi pasar energi yang liberal.

 Jenis-Jenis Sistim Kogenerasi

Bagian ini mencakup berbagai jenis sistim kogenerasi: sistim kogenerasi turbin
uap, sistim kogenerasi turbin gas, dan sistim kogenerasi mesin reciprocating. Dalam
bagian ini juga menyangkut klasifikasi sistim kogenerasi atas dasar urutan energi yang
digunakan.
 Sistim Kogenerasi Turbin Uap
Turbin uap merupakan salah satu teknologi mesin penggerak yang multi guna dan

tertua yang masih diproduksi secara umum. Pembangkitan energi dengan menggunakan
turbin uap telah berlangsung sekitar 100 tahun, ketika alat tersebut menggantikan mesin
steam reciprocating karena efisiensinya yang tinggi dan biayanya yang murah. Kapasitas
turbin uap dapat berkisar dari 50 kW hingga ratusan MWs untuk plant utilitas energi yang
besar. Turbin uap digunakan secara luas untuk penerapan gabunag panas dan daya (CHP).
Siklus termodinamika untuk turbin uap merupakan siklus Rankine. Siklus
merupakan dasar bagi stasiun pembangkitan daya konvensional dan terdiri dari sumber
panas (boiler) yang mengubah air menjadi steam tekanan tinggi. Dalam siklus steam, air
pertama-tama dipompa ke tekanan sedang hingga tinggi, kemudian dipanaskan hingga
suhu didih yang sesuai dengan tekanannya, dididihkan (dipanaskan dari cair hingga uap),
dan kemudian biasanya diberikan panas berlebih/superheated (dipanaskan hingga suhu
diatas titik didih). Turbin multi tahap mengekspansi steam bertekanan sampai ke tekanan
rendah dan steam kemudian dikeluarkan ke kondensor pengembun pada kondisi vakum
atau menuju sistim distribusi suhu menengah yang mengirimkan steam ke penggunaan
industri atau komersial. Kondensat dari kondensor atau dari sistim penggunaan steam
dikembalikan ke pompa air umpan untuk keberlanjutan siklus.
Dua jenis turbin uap yang banyak digunakan adalah jenis tekanan balik dan
ekstraksikondensasi. Pemilihan diantara keduanya sangat tergantung pada besarnya panas
dan daya, kualitas panas dan faktor ekonomi. Titik ekstraksi steam dari turbin dapat lebih
dari satu, tergantung pada tingkat suhu dari panas yang diperlukan oleh proses.

1.

Turbin Steam Tekanan Balik

Turbin steam tekanan balik merupakan rancangan yang paling sederhana. Steam
keluar turbin pada tekanan yang lebih tinggi atau paling tidak sama dengan tekanan

atmosfir, yang tergantung pada kebutuhan beban panas. Hal ini yang menyebabkan
digunakannya istilah tekanan balik. Dengan cara ini juga memungkinkan mengekstraksi
steam dari tahap intermediate turbin uap, pada suhu dan tekanan yang sesuai dengan
beban panas. Setelah keluar dari turbin, steam diumpankan ke beban, dimana steam ini
akan melepaskan panas dan kemudian diembunkan. Embun kondensat kembali ke sistim
dengan laju alir yang dapat lebih rendah dari laju alir steam, jika steam digunakan dalam
proses atau jika terdapat kehilangankehilangan sepanjang jalur pipa. Air make-up
digunakan untuk menjaga neraca bahan.

Gambar 1.2 Turbin Steam Tekanan Bali

Sistim tekanan balik memiliki keuntungan-keuntungan sebagai berikut:
1. Rancangannya sederhana dengan hanya beberapa komponen

2. Biaya tahapan tekanan rendah yang mahal dihindarkan.
3. Modalnya rendah
4. Kebutuhan air pendingin berkurang atau bahkan tidak ada.
5. Efisiensi totalnya tinggi, sebab tidak terdapat pembuangan panas ke
lingkungan yang melalui kondensor
Sistim tekanan balik memiliki kerugian-kerugian sebagai berikut:
1. Turbin uap lebih besar untuk keluaran energi yang sama, sebab turbin ini
beroperasi pada perbedaan entalpi steam yang lebih rendah.
2. Laju alir massa steam yang menuju turbin tergantung pada beban termis.
Sebagai akibatnya, listrik yang dihasilkan oleh steam dikendalikan oleh beban
panas, yang menghasilkan sedikit atau tidak ada fleksibilitas pada penyesuaian

langsung keluaran listrik terhadap beban listrik. Oleh karena itu, terdapat
kebutuhan bagi hubungan dua arah jaringan listrik untuk pembelian listrik
tambahan atau penjualan listrik berlebih yang dihasilkan. Untuk meningkatkan
produksi listrik dapat dilakukan dengan cara membuang steam secara langsung
ke atmosfir, namun cara ini sangat tidak efisien. Hal ini akan mengakibatkan
dihasilkannya limbah air boiler yang sudah diolah dan, kemungkinan besar,
nilai ekonomis dan kinerja energinya yang buruk
Salah satu cara pengaplikasian sitem kogenerasi ada pada pemanfaatan gas

buang dari hasil pemansan air pada pembangkit-pembangkit litrik tenaga termal.
Pembangkit listrik tenaga termal banyak yang menggunakan boiler untuk mengkonversi
air menjadi uap untuk memutar turbin. Dalam operasinya, boiler harus selalu dimonitor
keadaannya, salah satu variabel yang penting untuk diamati adalah temperatur.
Proses monitoring suhu tidak mungkin dilakukan local atau berdekatan dengan
boiler sehingga proses ini perlu dilakukan dengan device dan dari jarak yang tertentu,
tidak berdekatan dengan boiler.Untuk memudahkan pengguna dalam memonitor,
didesain suatu mekanisme interaksi antara user (manusia) dengan mesin dengan
tampilan tertentu atau Human Machine Interface yang memungkinkan pengguna dapat
mengetahui banyak keadaan atau status device yang diawasi dengan mudah.
Agar pengaturan kogenerasi dapat dilakukan, pada sisi keluaran boiler
ditambahkan katub yang secara otomatis dapat dibuka dan ditutup. Untuk itu diperlukan
suatu system yang dapat memonitor dan melakukan fungsi kendali otomatis dalam
pemanasan boiler.

II.

TUJUAN
Tujuan dari pembuatan perangkat ini adalah:
 Mendesain sistem monitoring dan controlling suhu dengan hardware akuisisi data

yang reliable
 Mensimulasikan pemanfaatan gas buang berupa panas untuk cogeneration dalam
dunia pembangkitan

 Aplikasi ini diharapkan mampu memberikan indikator akan ketersediaan energi
panas pada gas buang pada suatu pembangkit termal dan juga mampu mengontrol
energi panas yang ada agar tidak merusak peralatan yang ada
 Aplikasi ini diharapkan dapat memberikan pemahaman lebih dalam mengenai
teknologi cogeneration dan sensor suhu kaitannya dengan ketenagalistrikan.

III.

PRINSIP KERJA

Perangkat digital thermometer yang dibuat tidak hanya akan menghasilkan
tegangan output untuk kemudian sebagai bentuk “monitoring” yang ditampilkan dalam
computer namun juga sebagai bentuk “controlling”. Baik dari sisi hardware maupun
software dapat dilihat bentuk controlling nya. Dari hardware akan diindikasikan dari
penyalaan LED sedangkan pada software akan disimulasikan dengan buka-tutup katub.

 Blok Diagram
Bentuk blok diagram dari perangkat yang akan dirancang adalah sebagai berikut:

interface
soundcard

labview

sensor suhu
Transistor

relay

LED

Gambar 3.1 blok diagram rancangan perangkat

Sensor suhu akan mengukur suhu air yang mendidih sebagai objek yang diukur.
Keluaran dari sensor suhu akan menghasilkan sinyal analog yang berupa level tegangan.
Semakin panas air yang didihkan dalam proses pembangkitan, maka level tegangan juga

akan meningkat. Tegangan output tersebut kemudian akan menjadi input dari interface
soundcard dan juga transistor sebagai trigger switch otomatis secara parallel.
Interface Sound Card komputer berupa Jack Microphone. Outputnya akan
diteruskan langsung ke computer untuk kemudian diolah dengan Labview. Pada Labview
data akan dimasukkan ke suatu fungsi yang akan menunjukkan suhu terukur dari sensor,
kemudian batasan-batasan suhu diatur dimana jika melewati batas suhu tertentu akan
muncul alarm peringatan atau suatu mekanisme lain tertentu. Dalam simuliasi akan dibuat
bila melewati batasnya, katub dari wadah pemanasan air akan terbuka sebagai bentuk

simulasi cogeneration. Data pembacaan suhu dapat disimpan (di-record) guna
pengolahan lebih lanjut.
Tegangan output dari sensor suhu juga masuk ke basis transistor. Bila telah
mencapai titik batas tertentu akan menaikkan tegangan basis-emmiter sehinngga relay
dapat aktif. Sedangkan fungsi relay disini sebagai pencatu saklar yang merepresentasikan
pengendalian buka-tutup katub. Disimulaikan dalam hardware bila suhu belum melewati
batas tegangan minimum untuk mengaktifkan relay, maka LED tidak menyala. Dan bila
telah mencapai tegangan tertentu dari hasil peningkatan suhu, maka relay aktif dan LED
akan menyala.

IV.

PERANCANGAN
Dalam proses perancangan dibagi dalam dua bagian penting, yaitu dari sisi
hardware dan dasi sisi software. Keduanya akan dirancang secara kompak sehingga
menghasilkan bentuk monitoring dan controlling yang baik dan reliable.

IV.1 HARDWARE
Secara umum hardware yang dirancang berfungsi sebagai transducer yang
mengubah besaran panas menjadi besaran listrik berupa level tegangan. Level tegangan
akan berubag seiring dengan perubahan panas yang terjadi di dekat sensor panas. Sensor
panasnya sendiri digunakan IC LM 35.
Output dari hardware akan menjadi input ke software dan juga secara parallel juga
menjadi input untuk simulasi secara hardware dari bentuk controlling system. Bentuknya
diindikasikan dengan menggunakan indicator berupa nyala LED.

 Alat Dan Bahan Yang Diperlukan Dalam Pengujian
Alat:

Bahan:

1.Heater

1.Sensor suhu IC LM 35

2.Termometer

2.Resistor

3.Multimeter

3. Dioda

4.Bejana tempat merebus air

4. Relay
5. Transistor C945
6. Regulator 7805
7. LED
8.Sumber tegangan 9 Volt

 Langkah –Langkah Percobaan:
1. Menyiapkan bejana , thermometer, heater
2. Merebus air secukupnya sesuai yang diperlukan
3. Menempatkan sensor suhu (IC LM 35) pada bejana,sehingga memungkinkan perpindahan
panas yang terjadi secara konveksi(pada air) mengalir menuju sensor
4. Mengubah variable bebas dengan cara mengatur level suhu pada air (dengan
memanaskan air sampai suhu tertentu yang ingin diamati)
5. Mengamati perubahan nyala LED ketika sudah mencapai titik minimal untuk menyala

 Gambar Rangkaian

Gambar 4.1 Skema Rangkaian

Dari gambar 4.1 dapat dilihat bahwa dalam pendesainan hardware menggunakan
beberapa alat elektronis. Setiap komponen memliki fungsi masing-masing dalam sistem
ini yaitu:
Regulator 7805
Tegangan input DC yang digunakan untuk rangkaian sebesar 9 volt. Namun agar
komponen tidak terlalu panas namun tetap dapat dijalankan, maka tegangan input

diturunkan hingga 5 volt dan dijaga agar tetap 5 volt, yakni dengan menggunakan
regulator tipe 7805. Dengan menggunakan komponen seperti ini, dengan mudah dapat
dibuat rangkaian catu daya yang sangat baik regulasi tegangan keluarannya. Namun,
komponen 7805 hanya bisa efektif mencatu arus sampai 1 A saja. Catu daya 5 volt
umumnya banyak sekali digunakan untuk mencatu berbagai aplikasi, sehingga kadang
kala catu arus 1A tidak cukup.

Gambar 4.2 Regulator 7805

LM35
LM35 merupakan IC yang digunakan sebagai sensor suhu. IC tersebut mengubah
kondisi suhu lingkungan disekitarnya menjadi sinyal listrik. Sinyal listrik keluaran LM35
ini memiliki nilai yang sebanding dengan suhu lingkungan dalam bentuk derajat Celcius
(ºC). Karakteristik dari sensor suhu LM35 ini adalah perubahan nilai tahanannya akan
semakin besar apabila suhu lingkungannya semakin rendah dan nilai tahanannya akan
menjadi kecil apabila suhu lingkungannya semakin tinggi. Bentuk LM 35, seperti
ditunjuk pada Gambar 4.3, memiliki 3 kaki yang merepresentasikan tegangan source
(Vs), tegangan output (Vo), dan ground.

Gambar 4.3 bentuk umum dari LM35

Beberapa fasilitas yang dimiliki LM35 adalah sebagai berikut :
1.

Dikalibrasi secara langsung dalam º Celcius.

2.

Ketelitian pengukuran LM35 sangat tinggi mencapai ± ½ ºC pada suhu kamar

3.

Jangkauan temperatur dari -55ºC sampai +150ºC

4.

Setiap perubahan 1ºC akan mempengaruhi perubahan tegangan keluaran sensor
sebesar 10mV

5.

Arus yang mengalir kurang dari 60mA
Skema rangkaian sensor suhu yang digunakan adalah sebagai berikut :

Gambar 4.4 skema rangkaian LM35

C945
C945 merupakan transistor jenis NPN yang digunakan sebagai saklar otomatis
pada rangkaian. Tegangan Vbe minimal agar transistor ini aktif yaitu 0,7 volt. Dalam
pengmbilan data diperoleh bahwa arus sebesar ini akan setara dengan suhu 700 C. Selama
tegangan kurang dari 0,7 volt, maka tidak ada arus yang menuju kaki common. Dengan
begitu rangkaian relay tidak akan aktif.
Dioda
Dioda memiliki fungsi yang unik yaitu hanya dapat mengalirkan arus satu arah
saja. Struktur dioda tidak lain adalah sambungan semikonduktor P dan N. Satu sisi adalah

semikonduktor dengan tipe P dan satu sisinya yang lain adalah tipe N. Dengan struktur
demikian arus hanya akan dapat mengalir dari sisi P menuju sisi N.
Pemasangan diode pada rangkaian berada jalur menuju jack microphone.
Tegangan anode nya berasal dari output dari output dari LM35 dan katoda akan menuju
input jack microphone.

Gambar 4.5 simbol dan struktur dioda

Relay
Relay digunakan sebagai penghasil tegangan yang besar untuk mengaktifkan
indicator LED.

Gambar 4.6 struktur relay

LED
LED (Light Emitting Diode atau Light Emitting Device) merupakan piranti yang
vital dalam teknologi electroluminescent seperti untuk aplikasi teknologi display
(tampilan), sensor, dan lain-lainnya. Teknologi electroluminescent didasarkan pada
konsep pancaran cahaya yang dihasilkan oleh suatu piranti sebagai akibat dari adanya
medan listrik yang diberikan kepadanya.

Gambar 4.7 struktur dan simbol LED

Dengan penempatan pada rangkaian, ketika switch dari relay aktif maka akan ada
arus menuju LED sehingga LED akan menyala. Nyala lampu LED akan bertahan selama
relay aktif.

 Cara Kerja Rangkaian
 Penstabilan Vin

Gambar 4.8 rangkaian penstabilan Vin

Tegangan input awal sebesar 9 volt. Kemudian dengan menggunakan regulator
7805 dibuat tetap stabil pada level tegangan 5 volt. Tegangan ini akan menjadi masukan
untuk sensor suhu LM35 dan relay nantinya.
 Proses sensoring

Gambar 4.9 rangkaian sensoring

Dengan Vs= 5 volt, LM 35 sudah dapat diaktifkan. Cara pemakaiannya dengan
memanaskan IC atau didekatkan dengan sumber panas. Tegangan basis akan berubah
seiring dengan perubahan suhu. Hubungan perubahannya adalah berbanding lurus, yang
berarti ketika suhu naik maka tegangan akan naik.

 Monitoring

Gambar 4.10 rangkaian monitoring

Tegangan keluaran dari LM35 akan dijadikan input dari jack microphone yang
kemudian akan masuk menjadi data computer. Namun dalam kenyataannya, dari

soundcard akan ada tegangan keluaran yang bergantung pada suhu namun tidak linear.
Agar tidak merusak rangkaian, maka dipasang diode diantaranya. Dengan begitu
tegangan dari soundcard-rangkaian akan bernilai 0 volt dan rangkaian tetap dapat bekerja
dengan baik. Dari sini sisi hardware sudah selesai.

 Trigger Controlling
Transistor C945 tidak akan melewati tegangan input yang masuk ke relay selama
transistor belum aktif atau dengan kata lain dibawah 0,7 volt. tegangan input dari relay
sebesar 5 volt dari parallel dengan input dari LM35. Ketika suhu dinaikkan dan tegangan
keluaran LM 35 sudah mencapai 0,7 volt maka akan mengaktifkan C945. Transistor C945
yang sudah aktif ini akan mentrigger relay untuk aktif. Relay aktif maka switch akan ON.

Gambar 4.11 trigger controlling

 Indicator Controlling

Gambar 4.11 Indicator Controlling

Switch relay yang ON akan menyebabkan arus melewati LED. Arus ini masih terlalu
besar sehingga harus dibagi dengan resistor sebesar 1 k Ohm. Dengan arus dalam level
mikro ampere maka LED akan menyala dengan baik sebagai bentuk indicator
pengendalian.
Metode Pengujian Hardware
Pembuatan perangkat digital thermometer menggunakan komponen utama berupa
sensor panas IC LM 35. Sebelum dimasukkan dalam computer melalui jack microphone
telah dilakukan pengujian terhadap tingkat akurasi dan sensitivitas alat (sensor suhu).
Yaitu dengan mengukur perubahan tegangan pada kutub-kutub jack untuk setiap
perubahan suhu.
Dari hasil pengamatan diperoleh hasil yang reliable antara perubahan tegangan
akibat perubahan suhu yang terjadi. Selain itu, ketika sudah mencapai suhu sekitar 70 0 C
atau tegangan Vbe telah mencapai sekitar 0,7 volt, maka relay aktif dan LED menyala.
Ini menunjukkan bahwa secara hardware alat sudah siap dan benar untuk kemudian
dimasukkan datanya ke dalam computer dan dimonitor untuk setiap suhunya.

IV.2 SOFTWARE

Alat kami ini menggunakan LAB VIEW 8.2 sebagai aplikasi yang digunakan,
Sinyal dari sensor suhu diteruskan ke soundcard untuk dapat diolah datanya sehingga
dapat menampilkan suhu dan kondisinya pada proses cogeneration.Kami membuat dua
jenis aplikasi di labview yaitu saat mendapat input dari sensor suhu dan simulasi input
dari labview itu sendiri Tampilan pada labview untuk yang mendapat input dari alat
adalah sebagai berikut :

Gambar 4.12 Front panel HI Labview

Gambar 4.13 Block diagram

Gambar 4.14 Blok Acquire sound
Seperti telah dijelaskan sebelumnya bahwa sinyal sensor akan dihubungkan ke
komputer melalui soundcard. Dan blok pembacaan sinyal telah disediakan oleh Labview
2009 sehingga untuk membaca sinyal tidak diperlukan cara yang rumit, namun hanya
menggunakan satu blok khusus yaitu Acquire Sound. Dengan blok ini sinyal telah dapat
dihubungkan ke komputer untuk selanjutnya diolah. Nilai yang didapatkan lalu
ditampilkan melalui sebuah indikator yang berbentuk seperti termometer seperti gambar
di bawah ini:

Gambar 4.15 Indikator Suhu
Nilai suhu yang dihasilkan
ini kemudian dimanfaatkan untuk
membuat semacam indikator level

suhu apakah sudah siap untuk proses cogeneration atau belum dengan menampilkannya
melalui LED pada Front Panel Labview 2009. Berikut ini adalah indikatornya :

Gambar 4.16 panel condition
Indikator diatas berfungsi untuk mengetahui apakah gas buang sudah siap atau
belum digunakan untuk proses cogeneration. Pada indikator ini digunakan beberapa
kondisi yang dijabarkan pada blok diagram :

Gambar 4.17 LED condition

Yang artinya pada suhu dibawah 600 celcius

maka LED akan menampilkan

bahwa suhu not ready atau belum siap untuk digunakan gas buang itu. Dan untuk suhu
diatas 600 maka gas buang tersebut sudah siap untuk digunakan. Suhu disini dapat diubah
rangenya sesuai yang kita inginkan sesua karakteristik suhu gas buang yang ada. Disini
kami berasumsi bahwa alat kami digunakan untuk memanaskan air dirumah dengan
memanfaatkan gas buang dari pembangkit termal yang ada. Sehingga suhu 600 celcius
dikatakan telah ready untuk digunakan. Buka tutup katup untuk kondisi over heat
digunakan di hardware dengan menggunakan relay yang akan aktif pada suhu 70 0 celcius
( hal ini karena keterbatasan alat ) seharusnya over heat itu aktif pada suhu 120 0 akan
tetapi hal itu dapat diganti sesuai dengan hardware yang digunakan. Sedangkan blok
labview :

Gambar 4.18 Blok kalibrasi
Digunakan untuk proses kalibrasi tegangan input ke dalam bentuk suhu sehingga
tegangan input yang nilainya dalam rentang 0.27 V – 1.2 V ini dapat ditampilkan dalam
bentuk celcius dengan mengalikannya dengan konstanta 100 karena dalam pengujian
didapat nilai 0.267 mV pada suhu 270 C sehingga dapat dianggap bahwa 0.27V adalah
suhu 270 C untuk mempermudah perhitungan. Selain dengan tegangan input dari alat
kami juga membuat simulasi input dari program labview sendiri untuk memperjelas
proses yang ada pada alat kami ini jika diterapkan pada keadaan sebenarnya, yaitu :

Gambar 4.19 Front panel HI Labview Simulation

Gambar 4.20 Block Diagram Simulation
Ada beberapa komponen yang ditambahkan pada block diagram versi simulation
ini yaitu :

Gambar 4.21 Simulate Signal DC
Komponen diatas digunakan untuk mensimulasi input berupa tegangan DC yang
konstan. Nilai dan pengaturan tersebut dapat diatur dengan meng-klik dua kali komponen
itu.

Gambar 4.22 Integrator
Input yang masuk ke komponen integrator diatas akan selalu bertambah sesuai
dengan fungsi integral yang menam tiap menambah tiap satu satuan waktu. Kita
menggunakan komponen ini karena ingin mensimulasikan kenaikan suhu yang ada di
boiler yang memang akan terus naik tiap satuan waktu.

Gambar 4.23 Katup
Katup pada Front panel dapat dibuat dengan blok diagram diatas baik itu katup air
maupun katup gas.

Gambar 4.24 Pemanas (heater)
Heater atau pemanas yang terlihat untuk memanaskan boiler diatas dapat dibuat
dengan rangkaian diatas.

Gambar 4.25 Boiler
Sedangkan tampilan boiler dapat menggunakan blok diagram diatas.
Proses yang terjadi pada simulasi yang kita buat dapat kita uraikan sebagai
berikut:
1.Simulate DC 1(bawah) aktif dan masuk ke integrator sehingga tegangannya
naik terus sampai batas 4000 (dapat diubah). Ini menunjukkan proses pengisian air pada
boiler yang ada.
2.Setelah itu signal tadi diinvert dibuat dua cabang yang satu ke relay 2 dan
satunya ke relay 1. Pada relay 2 signal diinvert sehinnga relay menutup dan proses
pengisian air berhenti. Signal relay 2 ini terhubung dengan rangkaian katup yang ada
sehingga katup menutup saat air berhenti mengalir
3.Signal yang ke relay 1 menghubungkannya ke simulate DC signal 2 , simulate
DC signal 2 dihubungkan ke integrator sehingga panas akan terus naik seiring waktu.
4. Setelah sampai pada suhu 1200 C maka signal akan dihubungkan ke katup dan
masuk ke simulate DC signal 3 yang bernilai negatif sehingga suhu turun sampai pada
batas tertentu lalu naik kembali.
5.Begitu seterusnya
Pada simulasi ini suhu dibawah 80 0 C maka indikator akan menunjukkan not
ready dan diatas 800 C gas buang siap digunakan untuk digunakan.

V.

HASIL PENGAMATAN DAN ANALISA
Hasil pengujian alat kami ditunjukkan dengan tabel antara suhu dengan tegangan
input dibawah ini :
SUHU (celcius)
26
27
28
29
30
31

TEGANGAN (volt)
0.259
0.269
0.279
0.289
0.299
0.309

32
33
34
35
36
37
38
39
40
41
42
43
44
45
46
47
48
49
50
51
52
53
54
55
56
57
58
59
60
61
62
63
64
65
66
67
68
69
70
71
72
73
74
75
76
77
78
79
80
81

0.319
0.329
0.339
0.349
0.359
0.369
0.379
0.389
0.399
0.409
0.419
0.429
0.439
0.449
0.459
0.469
0.479
0.489
0.499
0.509
0.519
0.529
0.539
0.549
0.559
0.569
0.579
0.589
0.599
0.609
0.619
0.629
0.639
0.649
0.659
0.669
0.679
0.689
0.699
0.709
0.719
0.729
0.739
0.749
0.759
0.769
0.779
0.789
0.799
0.809

82
83
84
85
86
87
88
89
90
91
92
93
94
95
96
97
98
99
100

0.819
0.829
0.839
0.849
0.859
0.869
0.879
0.889
0.899
0.909
0.919
0.929
0.939
0.949
0.959
0.969
0.979
0.989
0.999

TABEL 1 suhu vs tegangan
Sehingga dapat dikatakan bahwa kenaikan suhu linier dengan kenaikan tegangan.
Dan untuk software labview hasilnya seperti berikut :

Gambar 4.26 Simulasi not ready
Pada saat suhu 50 0 C indikator masih menunjukkan kondisi not ready.

Gambar 4.27 simulasi ready
Pada saat suhu mencapai 800 C maka indikator akan menunjukkan bahwa gas buang ”ready”
untuk digunakan.

Gambar 4.28 simulasi buka katup

Pada saat suhu lebih 1200 C maka katup akan membuka dan suhu akan turun
sampai 1110 C dan suhu akan naik lagi begitu seterusnya. Indikator akan tetap
menunjukkan ready. Dapat dikatakan bahwa aplikasi labview nya berjalan dengan baik

VI.

KESIMPULAN
1. Aplikasi sistem monitoring dan controlling gas buang untuk cogeneration ini
sangat berguna untuk efisiensi energi yang saat ini sedang dilakukan oleh semua
kalangan.
2. Dengan menggunakan komputer, aplikasi ini dapat dijadikan salah satu
penginderaan jauh pada pembangkit termal.
3. Dari sisi software maupun hardware dapat dikatakan alat ini bekerja dengan baik.
4. Aplikasi ini dapat menjadi pendorong untuk munculnya aplikasi-aplikasi lain di
dalam efisiensi energi khususnya teknologi cogeneration itu sendiri.