Hazami, Muhammad Indra (2019) Desain Pembangkit Listrik Ocean Thermal Energy Conversion Menggunakan Isobutana Sebagai Fluida Kerja. Other thesis, Institut Teknologi Sepuluh Nopember.
Preview |
Text
042115410000035-Undergraduate_Theses.pdf Download (3MB) | Preview |
Abstract
Pencarian untuk sumber energi terbarukan telah meningkat dalam beberapa tahun terakhir karena sejumlah alasan. Banyak negara membutuhkan energi untuk menjalankan ekonomi dan untuk mengembangkan serta meningkatkan kesejahteraan manusia. Salah satu penelitian energi terbarukan alternatif adalah Ocean Thermal Energy Conversion. Ini adalah sebuah siklus daya yang menghidupkan mesin panas, yang menggerakkan turbin tekanan rendah. Konsep model kerja pertama OTEC dibangun dan dirancang oleh Penemu Prancis Georges Claude. Prinsip kerja OTEC sangat sederhana. Suhu air permukaan cukup untuk menyebabkan fluida kerja mendidih, kemudian air dingin dari sekitar kedalaman laut 1000 meter akan dipompa ke permukaan untuk mengondensasi fluida kerja. Uap yang berasal dari sistem pendidihan bertekanan rendah sudah cukup untuk memberi daya pada turbin sehingga menghasilkan kerja. Perbedaan suhu antara permukaan dan air yang dalam harus lebih besar dari 20oC. Indonesia terletak di daerah tropis yang memiliki perbedaan suhu laut yang tinggi dengan intensitas gelombang yang rendah.
Tujuan penelitian ini adalah untuk mengetahui daya potensial yang dihasilkan oleh sistem siklus tertutup OTEC di Indonesia menggunakan isobutana sebagai fluida kerja. Penelitian ini akan mensimulasikan OTEC dengan perangkat lunak dan memvalidasi dengan perhitungan manual. Selain itu, tujuan penelitian ini adalah untuk mengetahui laju aliran massa air laut terbaik dan kedalaman laut terbaik untuk sistem OTEC. Dari simulasi OTEC, skenario pertama dengan kedalaman 1000 m dan laju aliran massa fluida kerja 545,32 kg / s memiliki daya kotor terbaik yang dihasilkan dengan 426,34 kW. Desain OTEC menggunakan isobutana sebagai fluida kerja terbaik adalah dengan menggunakan skenario 1 pada kedalaman 1000m dengan variasi laju aliran massa air laut pada 500 kg / s dengan daya yang dibutuhkan 13,99 kW untuk pompa air laut hangat dan pompa air laut dingin membutuhkan daya 96.42 kW. Kemudian dapatkan laju alir massa fluida kerja 226,13 kg s dengan pompa yang membutuhkan daya 6,78 kW. Daya Bersih yang dihasilkan adalah 52,4 kW dengan efisiensi 0,61%. Hasil simulasi menunjukkan bahwa semakin dalam kedalaman laut, semakin besar daya output. Dalam studi ini, skenario 1 pada kedalaman 1000 m menghasilkan output daya kotor terbesar, 85,27 kW, 170,53 kW, 255,8 kW, 341,07 kW, dan 426,34 kW menurut variasi dalam laju aliran massa air laut. Hasil simulasi menunjukkan semakin besar laju aliran massa fluida kerja, semakin besar output daya kotor yang dihasilkan. Tapi itu tidak berlaku untuk output daya bersih karena harus mempertimbangkan kebutuhan daya pompa air laut dan pompa fluida kerja.
==============================================================================================================================
The search for renewable energy sources has intensifies in recent years for a number of reason. Many countries need energy to run the economic and to develop and improve human welfare. One of the research of an alternative renewable energy is Ocean Thermal Energy Conversion. This is a power cycle that is turn a heat engine, which powers a low pressure turbine. The concept of the first working models of OTEC was built and designed by French Inventor Georges Claude. The work princiole of OTEC is very simple. Surface water temperature is enough to cause the working fluid to boil, then cold water from approximately 1000 meters deeo will be pumped to the surface to condense the working fluid. The steam that comes from low pressure boiling system is enough to power a turbine thus creating work. The temperature differences between surface and deep water must be greater than 20oC. Indonesia is located in tropical area that the differential temperature of the sea is high in common with low intensity of wave.
This research purpose is to know the potetential power generated by OTEC closed cycle system in Indonesia using isobutene as working fluid. This research will simulate the OTEC with software and validate with manual calculation. Beside that, this research purpose is to know the best mass flow rate of sea water and the best sea depth for OTEC system. From the simulation of the OTEC the first scenario with a depth of 1000 m and a working mass flow rate at 545.32 kg/s has the best gross power generated with 426.34 kW. OTEC design uses isobutane as the best working fluid is to use scenario 1 at a depth of 1000m with variations in the mass flow rate of seawater at 500 kg/s with a power of 13.99 kW warm sea water pump and cold sea water pump power 96.42 kW. Then get a working fluid mass flow rate of 226.13 kg s with power of 6.78 kW. Net Power generated is 52.4 kW with efficiency of 0.61%. The results of the simulation show that the deeper the depth of the sea, the greater the output power. In this study 1st scenario at a depth of 1000 m produces the largest gross power output, 85.27 kW, 170.53 kW, 255.8 kW, 341.07 kW, and 426.34 kW according to variations in the sea water mass flow rate. The results of the simulation show the greater the working fluid mass flow rate the greater the gross power output produced. But it does not apply to net power output because it has to consider the power requirements of a sea water pumps and a working fluid pump.
| Item Type: | Thesis (Other) |
|---|---|
| Uncontrolled Keywords: | Isobutane, Marine Technologies,Ocean Thermal Energy Conversion, Renewable Energy, Sea Water Mass Flow Rate. |
| Subjects: | T Technology > TC Hydraulic engineering. Ocean engineering T Technology > TJ Mechanical engineering and machinery T Technology > TJ Mechanical engineering and machinery > TJ164 Power plants--Design and construction T Technology > TK Electrical engineering. Electronics Nuclear engineering |
| Divisions: | Faculty of Marine Technology (MARTECH) > Marine Engineering > 36202-(S1) Undergraduate Thesis |
| Depositing User: | Hazami Muhammad Indra |
| Date Deposited: | 03 Jul 2024 02:05 |
| Last Modified: | 03 Jul 2024 02:05 |
| URI: | http://repository.its.ac.id/id/eprint/68995 |
Actions (login required)
 |
View Item |