Perancangan Termal Alat Penukar Panas untuk OTEC Siklus Tertutup dengan Membandingkan Fluida Kerja Ammonia, R-134A, dan Propana

Marsheel, Jofie (2018) Perancangan Termal Alat Penukar Panas untuk OTEC Siklus Tertutup dengan Membandingkan Fluida Kerja Ammonia, R-134A, dan Propana. Undergraduate thesis, Institut Teknologi Sepuluh Nopember.

[img]
Preview
Text
02111340000029_Undergraduate_Theses.pdf - Accepted Version

Download (2MB) | Preview

Abstract

Sistem pembangkit Ocean Thermal Energy Conversion (OTEC) dibagi menjadi tiga, yaitu siklus terbuka, siklus tertutup, dan siklus gabungan. Pada penelitian ini akan difokuskan sistem pembangkit OTEC siklus tertutup. OTEC siklus tertutup terdiri dari evaporator, kondensor, feed pump, turbin, generator listrik, serta dua pompa untuk memompa air laut ke evaporator maupun ke kondensor. Fluida kerja yang digunakan adalah fluida yang memiliki titik didih lebih rendah dari air, karena elemen pemanasnya yang berupa air laut permukaan hanya memiliki temperatur di kisaran 25 – 30oC. Fluida kerja akan mengalami evaporasi karena proses transfer panas di dalam evaporator dan berubah fasa menjadi uap jenuh yang bertekanan tinggi, sehingga dapat menggerakkan turbin. Pada kondensor fluida kerja bertemu dengan air laut dingin (4-8oC) dan terkondensasi menjadi cair jenuh, yang kemudian dipompa oleh feed pump kembali ke evaporator. Analisa termodinamika pada sistem ini menggunakan prinsip pembangkit rankine cycle. Pada penelitian tugas akhir ini dilakukan simulasi sistem OTEC siklus tertutup pada software Cycle Tempo dengan memvariasikan fluida kerja. Fluida kerja yang digunakan adalah ammonia, propana, dan R-134a. Selain itu juga divariasikan pinch point pada evaporator dan kondensor. Pinch point adalah perbedaan temperatur terkecil diantara dua fluida di dalam heat exchanger. Pinch point yang digunakan adalah 1oC dan 2oC. Tahap awal adalah melakukan simulasi dengan menggunakan pinch point 2oC. Temperatur air laut permukaan ditetapkan 30oC dan air laut dingin 5oC. Setiap fluida kerja akan memiliki tekanan evaporator dan kondensor yang berbeda untuk setiap variasi pinch point. Hasil yang diperoleh dari penelitian ini adalah didapatkan bahwa fluida kerja yang menghasilkan daya netto terbaik adalah ammonia yaitu 58,7 kW. Pinch point yang mampu menghasilkan daya netto terbaik adalah 1oC, dengan fluida kerja ammonia menghasilkan daya netto sebesar 86,67 kW. ======================================================================================================= Ocean Thermal Energy Conversion (OTEC) powerplant system classified into three types, those are open cycle, closed cycle, and hybrid cycle. This research will be focused on OTEC powerplant closed cycle. OTEC closed cycle consist of evaporator, condenser, feedwater pump, turbine, generator, and two pumps for pumping it into evaporator and condenser. Working fluid used is fluid with lower boiling point than water, because the heating element which is surface seawater only have 25-30oC temperature. Fluid is going to evaporate because of heat transfer in evaporator and change into saturated vapor with high pressure, therefore it could move the turbine. In condenser fluid is condensed by cold seawater (5-8oC) into saturated liquid and then pumped back into evaporator and the cycle is repeated. Thermodynamic and heat transfer analysis used in this powerplant system is using rankine cycle. In this final project research will be simulated OTEC powerplant closed cycle using Cycle Tempo with variated working fluid. Working fluids used is ammonia, propane, and R-134a. Pinch point in evaporator and condenser is also variated. Pinch point is a slightest difference between two fluids in heat exchanger. Pinch point used is 1oC and 2oC. First step of this research is simulate the system with pinch point 2oC. Surface seawater temperatur is 30oC and cold seawater temperature is 5oC. Every working fluids will have a different pressure in evaporator and condenser with a different pinch point. The result of this research is working fluid with largest net power is ammonia with 58,7 kW. Pinch point with largest net power is 1oC with ammonia as working fluid produce up to 86,67 kW.

Item Type: Thesis (Undergraduate)
Additional Information: RSM 621.402 5 Mar p-1 3100018076830
Uncontrolled Keywords: OTEC, rankine cycle, fluida kerja, pinch point
Subjects: Q Science > QA Mathematics > QA911 Fluid dynamics. Hydrodynamics
T Technology > TA Engineering (General). Civil engineering (General) > TA357 Computational fluid dynamics.
T Technology > TJ Mechanical engineering and machinery > TJ263 Heat exchangers
Divisions: Faculty of Industrial Technology > Mechanical Engineering > 21201-(S1) Undergraduate Thesis
Depositing User: Jofie Marsheel
Date Deposited: 03 Dec 2020 03:27
Last Modified: 03 Dec 2020 03:27
URI: http://repository.its.ac.id/id/eprint/55443

Actions (login required)

View Item View Item