Simulasi Sistem Pembangkit OTEC Siklus Tertutup Dengan Variasi Fluida Kerja Ammonia (NH3) dan Refrigerant (R-12,R-22,R-23,R-32,R134a) Menggunakan Cycle Tempo

Soesilo, Kevin Kurniawan (2017) Simulasi Sistem Pembangkit OTEC Siklus Tertutup Dengan Variasi Fluida Kerja Ammonia (NH3) dan Refrigerant (R-12,R-22,R-23,R-32,R134a) Menggunakan Cycle Tempo. Undergraduate thesis, Institut Teknologi Sepuluh Nopember.

[img]
Preview
Text
2113100139-Undergraduate_Theses.pdf - Published Version

Download (2MB) | Preview

Abstract

Sistem pembangkit Ocean Thermal Energy Conversion OTEC digolongkan menjadi tiga, yaitu siklus terbuka (open cycle), siklus tertutup (closed cycle), dan siklus gabungan (hybrid). Pada penelitian ini peneliti akan fokus pada sistem pembangkit OTEC siklus tertutup. OTEC siklus tertutup terdiri atas beberapa komponen antara lain adalah evaporator, kondenser, turbin, pompa, dan generator listrik. Pada umumnya fluida kerja yang digunakan adalah ammonia yang memiliki temperatur didih (-33,18oC) yang jauh lebih rendah dari pada air (100oC) pada tekanan 1 atmosfer. Ammonia akan mengalami proses evaporasi karena perpindahan panas terjadi antara ammonia dengan air laut hangat (26-32oC) pada evaporator. Ammonia akan mengalami perubahan fasa menjadi uap jenuh bertekanan tinggi yang kemudian akan menggerakan turbin. Pada kondenser ammonia akan bertemu dengan air laut dingin (4-8oC) dan terkondensasi menjadi cair jenuh yang kemudian akan dipompa kembali menuju evaporator. Analisa termodinamika dan perpindahan panas yang digunakan dalam sistem ini sama seperti pada sistem pembangkit rankine cycle. Pada penelitian tugas akhir ini dilakukan simulasi sistem OTEC siklus tertutup pada software cycle tempo dan variasi fluida kerja. Fluida kerja yang digunakan adalah ammonia (NH3), refrigerant R-12, R-22, R-23, R-32, dan R-134a. Tahap awal pengerjaan tugas akhir ini adalah identifikasi permasalahan dan studi literatur mengenai sistem OTEC dan karakteristik fluida kerja yang digunakan. Tahap kedua adalah perhitungan kondisi operasi untuk setiap fluida kerja, seperti temperatur dan tekanan pada evaporator dan kondenser, kemudian pembuatan model OTEC siklus tertutup serta variasi fluida kerja dijalankan pada cycle tempo. Temperatur air laut permukaan akan ditetapkan pada 28oC dan temperatur air laut dingin pada 5oC. Temperatur fluida kerja keluar dari evaporator ditetapkan pada 26,5oC yang akan berpengaruh pada perbedaan tekanan kerja evaporator dan kondenser untuk setiap fluida kerja. Hasil dari penelitian yang dilakukan menunjukan bahwa ammonia merupakan fluida kerja yang paling baik untuk diterapkan pada sistem pembangkit OTEC siklus tertutup. Pada desain minimum sistem pembangkit dengan temperatur air laut dingin keluar kondenser pada 6,25oC diperoleh daya netto terbaik sebesar 3,7 MW pada rasio antara laju aliran massa air laut hangat dan air laut dingin sebesar 0,5, dengan nilai laju aliran massa air laut hangat 250 kg/s dan laju airan massa air laut dingin 500 kg/s. Pada desain optimum sistem pembangkit dengan temperatur air laut dingin keluar kondenser pada 10,75oC diperoleh daya netto terbaik sebesar 17,8 MW pada rasio antara laju aliran massa air laut hangat dan air laut dingin sebesar 2, dengan nilai laju aliran massa air laut hangat 1000 kg/s dan laju aliran massa air laut dingin 500 kg/s. ================================================================ Ocean Thermal Energy Conversion (OTEC) powerplant system can be classified into three types, those are open cycle, closed cycle, and hybrid cycle.OTEC close cycle consists of some components, such as evaporator, condenser, turbine, pump and electric generator. Generally, the working fluid used in this system is ammonia that has boiling temperature around -33,18oC which is considerably low compared to water 100oC at 1 atm. Ammonia will undergo evaporating process because the heat transfer occurs between ammonia and warm seawater with temperatur around 26-32oC.In condenser ammonia will be condensed into saturated liquid due to the heat transfer with cold seawater at temperature around 4-8oC. Ammonia then will be pumped into evaporator and the cycle is repeated. In this final project research will be simulated OTEC powerplant closed cycle using cycle tempo with working fluid variated. The working fluids used are ammonia (NH3), refrigerant R-12, R-22, R-23, R-32, dan R-134a. First step of this research is done by identifying the problem and study literature about OTEC system powerplant and characteristic of the working fluids. Second step is doing the calculation about the parameter set, operation conditions for each working fluid, such as temperature and pressure in both evaporator and condenser. Third is modeling OTEC powerplant closed cycle and simulating each of the working fluid in cycle tempo. The warm seawater temperature is set at 28oC and cold seawater temperature at 5oC. The first method is defined by set the temperature outlet of evaporator at 26,563oC with pinch point

Item Type: Thesis (Undergraduate)
Uncontrolled Keywords: Ocean Thermal Energy Conversion, Rankine Cycle, Software Cycle Tempo, Refrigerant
Subjects: T Technology > TJ Mechanical engineering and machinery
T Technology > TJ Mechanical engineering and machinery > TJ164 Power plants--Design and construction
Divisions: Faculty of Industrial Technology > Mechanical Engineering > (S1) Undergraduate Theses
Depositing User: Soesilo Kevin Kurniawan
Date Deposited: 30 Aug 2017 06:24
Last Modified: 30 Aug 2017 06:24
URI: http://repository.its.ac.id/id/eprint/43489

Actions (login required)

View Item View Item