Analisa Pengaruh Derajat Superheat Dan Tekanan Inlet Turbin Pada Performa Organic Rankine Cycle Berdasarkan Simulasi ASPEN PLUS V10

Permintaan energi di dunia diprediksikan terus meningkat, sehingga diperlukan sumber energi yang dapat memenuhi kebutuhan tersebut. Selain itu, ada masalah lingkungan lainnya seperti global warming, yang menuntut sumber energi tersebut harus lebih bersih dan ramah lingkungan. Energi panas atau thermal energy merupakan salah satu bentuk energi yang mudah dimanfaatkan untuk memenuhi kebutuhan ini. Low-grade thermal energy (<200 oC) adalah salah satu bentuk energi yang sulit dikonversi dikarenakan temperaturnya yang rendah. Bentuk pemanfaatan low-grade thermal energy adalah Organic Rankine Cycle (ORC). ORC merupakan modifikasi dari Rankine Cycle, yang menggunakan fluida organik sebagai fluida kerjanya. ORC terdiri dari 4 komponen utama: evaporator, turbin, pompa, dan kondensor. Dalam simulasi ini dilakukan simulasi Organic Rankine Cycle dengan menggunakan software Aspen Plus V10. Pada simulasi ini, dilakukan pemilihan property method dengan membandingkan hasil simulasi dengan hasil eksperimen sebelumnya. Property method yang digunakan ada 4, yaitu LK-PLOCK, PENG-ROB, REFPROP, dan SRK. Setelah didapatkan property method yang sesuai, dilakukan variasi simulasi menggunakan 4 jenis fluida kerja: R11, R123, R141b dan R245fa. Simulasi ini terbagi menjadi 2 bagian, yang pertama adalah komparasi penggunaan fluida kerja pada variasi tekanan inlet turbin dengan menetapkan temperatur outlet dari evaporator sebesar 100 oC dan temperatur udara 30 oC. Bagian ke-2 adalah komparasi penggunaan fluida kerja pada variasi derajat superheating dari 0 – 10 oC. Hasil yang diperoleh berupa kerja netto, kalor evaporator dan efisiensi sistem berdasarkan simulasi. Setelah melakukan simulasi, akan dilakukan analisa performa dari sistem ORC berdasarkan hasil yang diperoleh dari simulasi. Perbandingan antara hasil simulasi variasi property method dengan hasil eksperimen menunjukkan bahwa property method yang paling cocok adalah REFPROP. Hasil simulasi variasi tekanan inlet turbin menunjukkan kenaikan baik kerja netto dan efisiensi yang dihasilkan. Fluida R141b menghasilkan daya tertinggi pada tekanan inlet turbin 5 bar sebesar 1.437 kW. Kalor evaporator tertinggi dihasilkan oleh fluida R141b sebesar 18.848 kW. Sedangkan efisiensi maksimum dihasilkan oleh fluida R141b sebesar 7.99% diikuti R141b sebesar 7.75%. Hasil simulasi dengan variasi derajat superheating menunjukkan kenaikan kerja netto namun efisiensi yang dihasilkan tidak berubah. R141b menghasilkan daya tertinggi pada derajat superheating sebesar 10oC sebesar 1.42 kW. Kalor evaporator tertinggi dihasilkan oleh fluida R141b sebesar 18.319 kW. Sedangkan efisiensi maksimum dihasilkan oleh fluida R11 sebesar 7.97% diikuti oleh R141b sebesar 7.75%. Berdasarkan hasil tersebut, dipilih fluida R141b sebagai fluida kerja yang dipilih untuk sistem ini, dikarenakan kerja netto yang dihasilkan paling besar dibandingkan fluida lainnya. ================================================================================================================== Global energy needs is expected to rise in the years to come, so sustainable energy is important to fulfill this needs. Other than that, environment problem such as global warming which demand cleaner and environment friendly energy. Thermal energy is one form of energy that can easily utilized to fulfill this needs. Low-grade thermal energy (